Граничное трение в жидкой фазе. Термодинамический анализ граничного трения в жидкости, страница 2

Для исследования смазочной способности масел в настоящее время применяются восемь основных схем. Пять из них (рис. А, а — д) реализуются на четырехшариковой машине КТ-2. Четырехшариковая и четырехроликовая схемы обычно применяются для исследования трения термообработанных сталей. Схемы сфера — кольцо, сфера — три  ролика,  сфера — три  плоскости предназначены для исследования трения эталонного материала (шарика из стандартной шарикоподщипниковой стали) по исследуемым материалам  ( для схемы сфера- кольцо – по цветным металлам и пластмассам, для остальных схем – по сталям, чугунам и др). На рис.5.4 представлена машина Боудена – Лебена, в которой используется температурный метод. Эта машина была изготовлена в Дели аспирантом Камерона Шармой, который провел на ней большой объем исследований по влиянию концентрации присадок, нагрузки, скорости скольжения

Рис.5.4  Испытательная мащина, в которой используется температурный метод Матеевского Р.М..

Рис.5.5 Узел трения  машины Шармы.

В лаборатории Р.М.Матвеевского ИМАШ АН СССР был проведен большой объем исследований по определению влияния различных факторов на температуру заедания [1]. На критическую температуру оказывают существенное влияние химический состав контактирующих материалов, скорость скольжения, а также контактные нагрузки. Для учета этих факторов и дальнейшего развития температурного метода оценки смазочных, свойств масел были разработаны и применены, другие схемы трения, которые позволяют изучать не только природу смазочных материалов, но и природу материалов поверхностей трения, а также трение не только при скольжении, но и при качении с проскальзыванием.

Температурным методом было исследовано влияние различных факторов на температуру заедания.

Рис.  Зависимость коэффициента трения от температуры в смазочных композициях: 1 – вазелиновое масло + 0,001% стеариновой кислоты; 2 – вазелиновое масло +0,1% стеариновой кислоты.

Видно, что увеличение концентрации присадки увеличивает температуру заедания.

На рис.5.6 представлены влияние скорости скольжения на температуру заедания. Видно, что при увеличении скорости скольжения критическая температура возрастает

Рис.5.6 Зависимости коэффициента трения от температуры в растворе 0,1% стеариновой кислРоты в вазелиновом масле при скоростях скольжения: 1 -20; 2 – 1,52; 3 – 0,62; 4 – 0,262 мм/с

Рис. 5.7. Зависимость критической температуры от скорости скольжения6 1 – вазелиновое масло +0,1% стеариновой кислоты; 2- вазелиновое масло + 0,1% миристиновой кислоты; 3 – вазелиновое масло + 1% капроновой кислоты

Видно, что при увеличении скорости растет и температура заедания. По-видимому, этот эффект связан с тем, что после разрыва контакта в молекулы присадки не успевают покинуть место контакта вследствие низких коэффициентов диффузии, и когда шарик возвращается на прежнее место, он попадает в область с повышенно концентрации присадки. Шарма на своей машине провел аналогичные исследования. Он также обнаружил эффект повышения критической температуры, но в его опытах это повышение составило только 10⁰С. Эти различия , по-видимому, связаны с различием в конструкции машин. концентрации присадки увеличивает критическую температуру (Рис.  )

Рис.5.8 Зависимость коэффициента трения от температуры в растворах вазелинового масла: 1 -с содержанием 0,001%;  2- с содержанием 0,1% стеариновой кислоты.

На рис. 5.  представлена зависимость коэффициента трения в системе цетан + гексадециламин при нагрузках на шарик 0,4 и 3,2 кгс.

Рис. 5.8  Зависимость коэффициента трения в системе цетан + 0,1% гесадециламин

Из рисунка видно, что повышение нагрузки на шарик снижает температуру заедания. Эти данные были получены Шармой [ 2 ]. Аналогичные результаты были получены школой Р.М.Матвеевского [ 1](Рис. 5.9 )

	1