Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.26896/1028-6861-2020-86-8-66-71

Ключевые слова: износ, трение, смазка, коэффициент трения, машина трения, испытание, модифицирование, wear, friction, lubricant, friction coefficient, tribometer, testing, nanomaterials, modification

Аннотация: Разработано устройство (машина трения) для испытания материалов на трение и изнашивание, отличающееся компактностью и простотой конструкции. Устройство предназначено для определения износоустойчивости и коэффициента трения конструкционных, фрикционных и антифрикционных материалов, а также трибологических характеристик смазочных материалов. Система измерения машины трения включает в себя пружинный винтовой и плоский спиральный упругие элементы, совмещенные в одном узле, и предназначенные для измерения нормальной силы и момента силы трения соответственно. В качестве внешнего привода устройства могут быть использованы металлорежущие станки. Машина трения опробована при измерении интенсивности износа и величины коэффициента трения образцов чугуна марки СЧ20, латуни марки Л63, технического алюминия марки А7, а также модифицированного алюминия А7 с повышенными механическими характеристиками. Испытания материалов проводили в паре с контробразцом из закаленной стали 95Х18 по схеме шар-кольцо в режиме сухого трения и в режиме граничной смазки с использованием индустриального масла И-20А при нормальной нагрузке 50 Н и линейной скорости в зоне контакта 0,5 м/с. Величину износа образцов оценивали по учету потерь массы. Результаты измерений характеризовались достаточной точностью и воспроизводимостью. Установлен интенсивный износ латуни при заданной испытательной нагрузке. Испытания алюминиевых образцов, модифицированных ультрадисперсным алмазографитовым порошком УДП-АГ, получаемым из взрывчатых веществ, показали улучшение трибологических характеристик на 10 - 18 %. A compact and simple in design device (friction machine) for testing materials for friction and wear is developed. The device is intended for determination of the wear resistance and friction coefficient of structural, frictional and antifriction materials, as well as the tribological characteristics of lubricants. The measurement system of the device includes spring helical and flat spiral elastic elements, combined in one node and designed to measure the normal force and friction torque, respectively. Metal-cutting machines can be used as an external drive of the device. The friction machine was tested when measuring the wear rate and the value of the friction coefficient of the samples of cast iron SCh20, brass L63, technical aluminum A7, as well as modified aluminum A7 with improved mechanical characteristics. The materials were tested in tandem with a counter-sample made of hardened steel 95Kh18 according to the ball-ring scheme in dry friction mode and in boundary lubrication mode using I-20A industrial oil at a normal load of 50 N and a linear velocity in the contact zone of 0.5 m/sec. The wear degree was estimated by the weight loss. The obtained results are characterized by the sufficient accuracy and reproducibility. A severe wear of brass is observed at a given testing load. Tests of the aluminum samples modified with ultrafine diamond-graphite powder UDP-AG obtained from explosives showed an increase in the tribological characteristics by 10 - 18%.

Журнал: Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Выпуск журнала: Т. 86, № 8

Номера страниц: 66-71

ISSN журнала: 10286861

Место издания: Москва

Издатель: Издательство "Тест-зл"

• Редькин Виктор Ефимович (Сибирский федеральный университет)
• Ткаченко Юрий Сергеевич (Сибирский федеральный университет)
• Суходаев Павел Олегович (Сибирский федеральный университет)
• Лямкин Алексей Иванович (Федеральный исследовательский Центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК