Машина трения: назначение и конструкция

Машина трения – это установка, предназначенная для испытания материалов на трение и износ, а также изучения процессов трения.

Принцип работы оборудования заключается в соединении пары изучаемых материалов с заданным усилием и обеспечении вращения деталей с заранее установленной скоростью.

При этом один из элементов трибосистемы носит название «образец», а второй – «контртело».

Триботехническая установка делится на две основные части: испытательную и управляющую.

Испытательный (основной) механизм состоит из блока трения, приводного устройства, узла нагружения, измеряющего прибора и камеры.



Требования к машине трения:

  • Обеспечение плотного прижатия пары «образец-контртело», отсутствие зазоров
  • Равномерность нагрузки на всем сроке проведения испытания
  • Возможность измерения износа образцов из различных материалов и большого диапазона размеров
  • Плавное движение механизмов: без рывков и толчков

Процесс испытания на машине трения

Испытательная установка монтируется на ровной поверхности с применением виброизоляционных устройств. В испытательную часть вставляются элементы пары трения.

На блоке управления включается привод, придающий движение одному или нескольким образцам. Он состоит из электрического двигателя и передаточного устройства.

С помощью узла нагружения создается необходимая нагрузка на элементы пары трения. Это может обеспечиваться рычажно-гравитационными, пружинными, пневматическими и иными механизмами.


Испытание твердой смазки на машине трения


Проведение испытаний в определенных условиях – при нагреве или низкой температуре, в вакууме, при постоянной подаче смазки или в условиях воздействия абразива – обеспечивается за счет камеры. Она же снижает уровень шума в процессе работы, предотвращает попадание продуктов износа в окружающую среду, не допускает случайного внешнего воздействия на испытуемую пару.

В процессе работы машины трения специальные приборы измеряют силу трения, давление, температуру, скорость и другие параметры.

Получение результатов испытаний

Результатом проведенных испытания является вывод о степени изнашивания конкретного материала в заданных условиях.

Таким же образом определяются противоизносные характеристики смазочных средств.


Методы измерения износа:

  • Взвешивание – определение степени изнашивания путем вычисления потери веса элемента после проведения испытания. Данный способ не подходит для измерения изнашивания деталей из пористых материалов, которые могли вобрать в себя смазочный состав. Погрешность весов в данном случае не должна превышать 0,002 грамма
  • Микрометрирование – измерение линейного износа с помощью специальных устройств: микрометров, оптических и других приборов
  • Другие методы – искусственных баз (лунок, углублений), индикаторов, спектральный анализ

Кто проводит испытания на машине трения в России?

Триботехнические исследования полезны многим производителям оборудования для модернизации существующих и создания новых высокотехнологичных машин. Однако лабораторий, которые могут удовлетворить спрос на такие услуги, в России очень мало. Трибометры, установленные на отечественных предприятиях, обычно не используются для осуществления заказных испытаний, так как не соответствуют техническим характеристикам или другим требованиям, предъявляемым к машинам трения.

Одной из лабораторий, оборудованных провереным и аттестованным трибометром, является Инженерный центр компании "Моденжи". Она специализируется на разработке и производстве покрытий, реализующих технологию твердой смазки.


В услугу по проведению испытаний на трибометре со схемой трения "шар-диск" включается:

  • Сбор данных и составления технического задания
  • Подбор оптимальной методики для проведения испытания, разработка плана эксперимента и технической документации
  • Осуществление испытаний
  • Анализ результатов, составление отчетной документации 
  • Передача прав на результаты исследования заказчику, представление рекомендаций по оптимизации узла трения

Во время проведения испытаний заказчик может самостоятельно контролировать процесс исследования его материалов. Это доступно благодаря сервису "онлайн-трансляция испытаний".



В режиме реального времени заказчик может просматривать изображение с камеры, демонстрирующей триботехнический процесс, и показатели с экрана машины трения, на котором демонстрируется изменение ключевых показателей взаимодействия образцов.