Машина трения

Все испытания, которые проводились по маслам в МГТУ им Н.Э. Баумана, были основаны на тестах, где центральное место занимала машина трения. Данное изобретение запатентовано и широко известно в мире. Машина трения представляет собой электродвигатель, расположенный на платформе и вращающий кольцо. Тестовая машина трения МТ-10 вращательного действия работает следующим образом: кольцо на валу приводится в движение от того самого электромотора. Данное кольцо смазывается погружением в масляную ванну, которая расположена непосредственно сразу под данным кольцом. Машина трения достаточно компактный испытательный стенд, который подходит для лабораторных исследований.

ХОТИТЕ УЗНАТЬ ПРО ЛУЧШЕЕ МАСЛО?

На картинке представлена машина трения в 3D формате. Видно, что электромотор справа через ременную передачу приводит в движение основной вал, который раположен на каринке по центру. На вал с противоволожной стороны, которая ближе к нам одето кольцо из специальной стали. Кольцо погружено в ванну, в которую наливается испытуемой масло. На кольцо под давлением, создаваемым за счет системы грузов, упирается ролик подшипника который по своему составу и качеству стали напоминает сталь двигателя автомбиля и который в свою очередь изнашивается в рамках экспериментов. По износу ролика, коорый упирается под системой грузов в кольцо и определяется износ и температуные режимы исследуемого в рамках эксперимента моторного масла. Из ванны снимается рабочая температура моторного масла.

На данной картинке представлен ролик и кльцо в увеличенном формате. Ролик, износ которого исследуется в испытаниях выполнен из специальный стали. Он заключен в обойму и прижимается к кольцу с усилием, которое обеспечивается системой грузов и системой рычагов. Таким образом между кольцом и ролико-подшипником возникают процессы трения и износа, похожие на износ в двигателе автомобиля. Частота вращения электродвигателя 500 оборотов в минуту. Максимальная нагрузка на пару трения 300 килограммов. Изменение нагрузки производится ступенчато путем снятия и навешивания грузов на чашку рычажного механизма, причем один груз весок 540 грамм дает нагрузку в 15 килограмм.

Машина трения не имитирует работу какого-либо узла машины, а напоминает такую работу. Она предназначена для сравнительных испытаний смазочных материалов и присадок согласно параметрам международного стандарта ASTM – 2782. Таким образом, комплекс испытаний, который был проведен в МГТУ им Н.Э. Баумана полностью соответствует международному уровню и может быть использован в международных конференциях, симпозиумах, выставках, а также иных научных и практических мероприятиях.

Каждое масло оценивалось по ряду параметров. Оценочными параметрами испытываемых материалов на данной машине служат:

  1. Нагрузка, по достижении которой появляется скрежет работы пары трения,
  2. Размер и состояние поверхности пятна износа ролика машины трения, ведь появление такого скрежета свидетельствует на появление задира,
  3. Температура саморазогрева масла в ванне машины трения.

Машина трения была задействована в ряде экспериментов. Первый эксперимент имел цель – изучить противозадирные свойства испытуемого моторного масла. На первом этапе данного эксперимента нужно было на машину трения установить роликоподшипник. К тому же трущуюся поверхность ранее участвовавшего в испытаниях кольца из сверхпрочной стали обрабатывают абразивным инструментом. После этого масляную ванну машины трения заполняют конкретным видом испытуемого масла.

После запуска машины трения, лаборант последовательно увеличивает нагрузку до наступления характерного скрежета от работы пары трения. Скрежет как правило наступает в зависимости от марки масла, при навешивании от 3 до семи грузов. Сразу после появления скрежета необходимо остановить машину трения. Нужно обратить внимание на количество грузов, которые вызвали скрежет, а значит задиры на металле в рамках данного опыта. Далее необходимо вынуть из обоймы роликоподшипник и предложить для осмотра, если нужно, то с микроскопом, испытуемый образец. Нужно обращать внимание, прежде всего, на размер пятна износа и состояние его поверхности. После таких испытаний поверхность металлического ролика прижатого к кольцу может быть матовая, лиловая, со следами задиров, с глубокими бороздами  неровными краями, со спайками и другими признаками повреждения металла.

Вторым экспериментом на машине трения может быть проведение исследований по противоизносному препарату при использовании смазки изнашиваемых деталей. В таком эксперименте необходимо установить ролик в обойму так, чтобы в контакт с кольцом вступила неизношенная поверхность самого ролика, в то время как в масляной ванне находится испытуемое масло.

Далее происходит включение машины трения и в течении 20 минут каждые 3 минуты производятся замеры температуры масла. Таким образом, можно наблюдать естественный рост показателей температуры используемого масла, что служит отличным наглядным примером эффективности того или иного типа масла и является наглядным примером отличия одного масла от другого. Известно, что чем выше температура, тем больше металл расширяется, а значит, увеличивается износ металлов и вашего двигателя, коробки передач или заднего редуктора.   

Третей частью испытаний на машине трения является проведение замеров выработанного металла. Дело в том, что в процессе экспериментов каждый ролик, который устанавливался на кольцо под нагрузкой с прижимной силой грузов, сначала обезжиривался и затем взвешивался на электронных весах. Показатели его массы вносились в журнал испытаний. Далее после эксперимента процедура с обезжириванием и взвешивание на электронных весах повторялась. Таким образом, испытатели могли воочию наблюдать какое количество металла было выработано в рамках проведения опыта на том или ином виде исследуемого масла.

 Данный опыт аналогично второму и первому наглядно демонстрирует эффективность одного или другого вида и типа масла. Если выработка меньше, то моторное масло защищает ваш двигатель соответственно гораздо лучше другого вида масла. Описанные выше варианты проведения в рамках исследований опыты наглядно демонстрируют как можно обычному потребителю увидеть эффективность своего используемого вида и типа масла. Чем, например, масла мотюль отличается от масла мобил 1 или от масла кастрол. Ранее мы исследовали большое количество сайтов и форумов. Нигде наши обозреватели не встречали практически никакой дельной и полезной информации, кроме только что химического состава.

Согласитесь, что узнать сколько там в вашем масле серы или иных химических элементов, не будет полезным, так как это не дает очевидной возможности сделать вывод какое масло защищает двигатель от износа лучше и чем один вид масла отличается от другого. Теперь, благодаря комплексу исследований, проведенному в МГТУ им Н.Э. Баумана, а значит, высокой российской науке и практическим знаниям каждый автовладелец может быть предупрежден, а значит вооружен.

Теперь, когда Вы придете в магазин, чтобы выбрать лучшее моторное масло вы будете точно знать, почему именно вы покупаете тот или иной бренд. Стали ли Вы жертвой рекламы или же Вы осознанно сделали выбор в сторону лучшего продукта, который полностью защитит ваш двигатель от износа, вернет старому ДВС его былые качества, позволит эксплуатировать машину в экстремальных условиях русской зимы или движения по многочасовым пробкам.