Испытания на износ
- Испытания на износ: основные этапы
- Испытания трением
Испытания на износ: основные этапы
Испытание на износ – это опытное определение ресурса конкретного материала при его эксплуатации в заданных условиях.
Износостойкость – это способность сопротивления разрушению, деформации и другим повреждениям при трении (то есть сопротивление изнашиванию).
В результате испытаний измеряется:
- Уменьшение размера образца – линейный износ
- Изменение веса изделия
- Скорость изнашивания
Испытания на износ могут осуществляться как для конкретных материалов с целью определения их свойств – изучение сухого трения, так и для смазочных жидкостей для измерения их противоизносных характеристик.
Измерение износостойкости проводится в несколько этапов:
- Прогнозирование ресурса материалов на основе их основных свойств
- Ускоренные испытания в лаборатории с применением специального оборудования – машин трения
- Стендовые испытания
- Исследование в реальных условиях
Испытания в реальных условиях дают наиболее полную картину работоспособности материала в конкретной обстановке. Однако для этого необходимо большое количество времени, во многих случаях срок изучения достигает нескольких лет.
Поэтому предварительно проводятся испытания на специальном аппарате – машине трения. В ней соединяются элементы пары трения и создаются условия, максимально приближенные к реальным – нагрузка, скорость вращения, наличие/отсутствие влияния внешних факторов, например, воздействия абразивных частиц.
Некоторые компании оказывают услуги по проведению ускоренных испытаний на износ. Например, компания «Моденжи», расположенная в городе Брянске, имеет в своей лаборатории все необходимое для этого оборудование, включая трибометр со схемой трения "шар-диск", а также со схемой испытаний по методу Райхерта.
Испытания трением
Испытания трением в специальных машинах начинаются с установки материалов относительно друг друга. Один из них называется "образцом", второй – "контртелом".
В зависимости от типа установки вращению может подвергаться как один элемент, так и оба.
Основные элементы машины трения:
- Устройство нагружения – механизм, создающий необходимую нагрузку на образцы
- Электропривод – система, проводящая один или несколько элементов в движение
- Камера – закрытое пространство, в котором создаются необходимые условия для испытаний: температура, вакуум или другие особенности окружающей среды. Кроме этого, камера выполняет функции предотвращения случайного воздействия на испытуемую пару трения извне и снижения уровня шума
- Пульт управления – аппарат, с помощью которого настраиваются необходимые характеристики для исследования: скорость вращения, величина нагрузки, окружающие условия и так далее
- Измерительные приборы – устройства для фиксации силы трения, давления, скорости, температуры и других параметров в процессе эксперимента
После проведения испытаний на неподвижном образце образуется лунка – пятно износа. Вращающийся элемент деформируется равномерно по всей своей поверхности.
Для измерения отклонений используют несколько методов, самыми распространенными являются взвешивание и микрометрирование.
Первый заключается в нахождении разницы веса образца до и после испытаний, второй – в использовании оптических и других приборов, способных измерять микроскопические отклонения.