Aparat Czterokulowy T-02U

Aparat czterokulowy T-02U służy do oceny własności smarnych olejów i smarów zarówno w warunkach ruchu ślizgowego, jak również tocznego.

Aparat czterokulowy T-02U może być wykorzystany do prowadzenia badań według niżej wymienionych norm:

• PN-76/C-04147,

• PN-EN ISO 20623,

• ASTM D 2266,

• ASTM D 2596,

• ASTM D 2783,

• ASTM D 4172,

• ASTM 5183,

• IP 239,

• DIN 51350,

• IP 300.

W przypadku badań ruchu ślizgowego możliwe jest wyznaczenie następujących własności węzła tarcia:

• wskaźnika zużycia pod obciążeniem Ih i obciążenia zespawania Pz,

• obciążenia zacierającego Pt,

• granicznego obciążenia zużycia Goz,

• granicznego obciążenia zatarcia Poz oraz granicznego nacisku zatarcia poz²

W przypadku badań ruchu tocznego, aparat T-02U pozwala na wyznaczenie:

• powierzchniowej trwałości zmęczeniowej (odporności na pitting).

Aparat czterokulowy składa się z dwóch podstawowych zespołów:

• maszyny badawczej,

• systemu pomiarowo-sterującego.

DANE TECHNICZNE:

• rodzaj styku – skoncentrowany punktowy, potrójny, utworzony przez powierzchnie czterech kulek o $\varnothing = \frac{1}{2}"$

• rodzaj ruchu – ślizgowy lub toczny o prędkości górnej kulki od 100 do 2000 obr/min,

• obciążenie styku – do 7848 N (800 kG)

• prędkość wzrostu obciążenia –$\mathbf{\ }408,8\frac{N}{s}$ ($41.667\frac{\text{kG}}{s}\ - \ 500\ kG$ na 100 obrotów wrzeciona),

• sposób smarowania – zanurzeniowy lub przez jednorazowe nakładani próbki badanego środka smarowego przed rozpoczęciem testu

• gabaryty maszyny badawczej (S x W x G) – 620 x 1700 x 1700 mm

• masa maszyny badawczej – ok 155 kg

• zasilanie maszyny badawczej:

• napęd główny – 1, 5 kW

• napęd obciążenia węzła tarcia – 0, 25 kW

Aparat czterokulowy T-02 – do tribologicznych badań środków smarnych

Przeznaczony jest do wyznaczania właściwości przeciwzatarciowych i przeciwzużyciowych olejów i samarów.

Urządzenie T-02 umożliwia prowadzenie badań według metod opisanych w następujących normach:

• PN-76/C-04147,

• ASTM D 2783,

• ASTM D 2596,

• ASTM D 4172,

• ASTM D 2266,

• IP 239,

• DIN 51350,

• Fiat 50500.

Po zainstalowaniu dodatkowego wyposażenia (opcja) może być wykorzystany także do badania powierzchniowej trwałości zmęczeniowej (pittingu) według metody ujętej w normie IP 300.

Skojarzenie badawcze składa się z trzech unieruchomionych w uchwycie (4) kulek (2), dociskanych z żądaną siłą P do górnej kulki (1). Kulka (1) zamocowana jest we wrzecionie (3) obracającym się z zadaną prędkością n.

Aparat czterokulowy T-02 wyposażony jest w system pomiarowo-sterujący, w skład którego wchodzą:

• zestaw przetworników pomiarowych,

• cyfrowy wzmacniacz pomiarowy,

• komputer z zainstalowanym specjalnym programem pomiarowo-rejestrującym.

W czasie biegu badawczego mierzone są następujące wielkości:

• moment tarcia,

• obciążenie,

• temperatura badanego środka smarowego,

• prędkość obrotowa,

• czas biegu badawczego.

Przebiegi mierzonych wartości wyświetlane są na bieżąco na ekranie monitora, a po zakończeniu biegu badawczego archiwizowane na dysku komputera. Silnik napędowy urządzenia jest automatycznie zatrzymywany po upłynięciu zadanego czasu biegu, albo w momencie osiągnięcia zadanej wartości momentu tarcia. Po badaniach można wydrukować raport przedstawiający wykresy zmian poszczególnych wielkości w funkcji czasu. Aparat T-02 pozwala na liniowy wzrost obciążenia węzła tarcia w czasie biegu badawczego poprzez przesuw obciążnika po dźwigni obciążającej. Rozwiązanie to umożliwia realizację badań zacierania w warunkach ciągłego (automatycznego) wzrostu obciążenia, według oryginalnej metody opracowanej w Instytucie Technologii Eksploatacji - Państwowym Instytucie Badawczym w Radomiu.

DANE TECHNICZNE:

• rodzaj ruchu – ślizgowy

• geometria styku – skoncentrowany (punktowy)

• nominalna średnica kuli – $12.7\ \text{mm}\ (0.5")$

• prędkość obrotowa – $\text{do}\ 1800\frac{\text{obr}}{\min}$

• obciążenie – do 7848 N

• prędkość wzrostu obciążenia – $409\frac{N}{s}$

• gabaryty urządzenia (SxWxG) – 1700 x 1700 x 620 mm

• waga urządzenia – 210 kg

• zasilanie -  380 V / 50 Hz

• maksymalny pobór mocy – 2.1 kW

Aparat czterokulowy T-03 – do badania powierzchniowego zużycia zmęczeniowego (PITTINGU)

Zmodyfikowany aparat czterokulowy T-03 przeznaczony jest do badania wpływu środków smarowych oraz materiałów konstrukcyjnych na powierzchniowe zużycie zmęczeniowe (pitting) elementów pracujących w wysokoobciążonym styku smarowanym. Urządzenie T-03 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami normy IP 300.

W przypadku badania wpływu środków smarowych na pitting skojarzenie badawcze składa się z czterech kulek łożyskowych, z których górna (1), zamocowana we wrzecionie, obraca się z zadaną prędkością n, natomiast trzy pozostałe (2), dociskane do niej siłą P, toczą się w specjalnej bieżni (3).

W przypadku badania wpływu materiałów konstrukcyjnych na pitting zamiast górnej kulki (1) we wrzecionie montuje się próbkę w postaci stożka wykonanego z badanego materiału, z ewentualnie naniesioną badaną powłoką.

Zmodyfikowany aparat czterokulowy T-03 wyposażony jest w system pomiarowo-sterujący, w skład którego wchodzą:

• zestaw przetworników pomiarowych,

• sterownik,

• komputer z zainstalowanym specjalnym programem pomiarowo-rejestrującym.

W czasie biegu badawczego mierzone są następujące wielkości:

• poziom drgań węzła tarcia,

• temperatura badanego środka smarowego

• czas biegu badawczego.

Przebiegi mierzonych wartości wyświetlane są na bieżąco na ekranie monitora, a po zakończeniu biegu badawczego archiwizowane na dysku komputera. Silnik napędowy urządzenia jest automatycznie zatrzymywany po osiągnięciu zadanego poziomu drgań spowodowanych wystąpieniem wykruszenia materiału (pitting) na jednym z elementów testowych. Po badaniach można wydrukować raport przedstawiający wykresy zmian poszczególnych wielkości w funkcji czasu.

DANE TECHNICZNE:

• rodzaj ruchu – toczenie

• geometria styku – skoncentrowany (punktowy)

• nominalna średnica kuli – $12.7\ \text{mm}\ (0.5")$

• prędkość obrotowa – $\text{do}\ 1800\frac{\text{obr}}{\min}$

• obciążenie – do 7848 N

• prędkość wzrostu obciążenia – $409\frac{N}{s}$

• gabaryty urządzenia (SxWxG) – 1100 x 1700 x 620 mm

• waga urządzenia – 210 kg

• zasilanie - 230 V / 50 Hz

• maksymalny pobór mocy – 2.1 kW

Urządzenie T-05 typu rolka-klocek – do tribologicznych badań środków smarnych i materiałów konstrukcyjnych

Urządzenie T-05 przeznaczone jest do badania właściwości tribologicznych środków smarowych takich jak smary stałe, oleje, smary plastyczne, a także odporności na zużycie materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn.

Urządzenie T-05 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami następujących norm:

• ASTM D 2981,

• ASTM D 3704,

• ASTM G 77,

• ASTM D 2714.

Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomej próbki (klocka), wykonanej z badanego materiału, dociskanej zadaną siłą P do rolki obracającej się z zadaną prędkością w jednym kierunku lub wykonującej ruch oscylacyjny (rewersyjny) z odpowiednią częstotliwością i amplitudą. Badany styk może być skoncentrowany (liniowy) lub rozłożony. Para trąca umieszczona jest wewnątrz zbiornika wyposażonego w element grzejny, co umożliwia podgrzanie badanego oleju do zadanej temperatury przed biegiem. Temperatura klocka jest mierzona za pomocą termopary, której końcówka pomiarowa umieszczona jest w specjalnym otworze.

Urządzenie T-05 wyposażone jest w system pomiarowo-sterujący, w skład którego wchodzą:

• zestaw przetworników pomiarowych,

• sterownik,

• cyfrowy wzmacniacz pomiarowy,

• komputer z zainstalowanym specjalnym programem pomiarowo-rejestrującym.

W czasie biegu badawczego mierzone są następujące wielkości:

• siła tarcia,

• sumaryczne zużycie liniowe elementów węzła tarcia,

• temperatura klocka,

• temperatura badanego oleju w zbiorniku,

• prędkość obrotowa,

• czas i liczba obrotów rolki (droga tarcia).

Przebiegi mierzonych wartości wyświetlane są na bieżąco na ekranie monitora, a po zakończeniu biegu badawczego archiwizowane na dysku komputera. Silnik napędowy urządzenia jest automatycznie zatrzymywany po upłynięciu zadanego czasu, albo po osiągnięciu zadanej drogi tarcia (liczby obrotów rolki). Po badaniach można wydrukować raport przedstawiający wykresy zmian poszczególnych wielkości w funkcji czasu.

DANE TECHNICZNE:

• rodzaj ruchu – ślizgowy jednokierunkowy lub oscylacyjny

• geometria styku – skoncentrowany (liniowy) lub rozłożony

• nominalna średnica zew. rolki – 35 mm 

• nominalna szerokość klocka – 6.35 mm

• prędkość poślizgu – $\text{do}\ 0.8\frac{m}{s}$

• częstość oscylacji – do 8 Hz

• kąt oscylacji – do 90

• obciążenie – do 7848 N

• temperatura podgrzewanego oleju – do 150

• gabaryty urządzenia (SxWxG) – 700 x 500 x 350 mm

• waga urządzenia – 110 kg

• zasilanie - 230 V / 50 Hz

• maksymalny pobór mocy – 1.7 kW

Tester T-09 typu wałek-pryzmy – do tribologicznych badań środków smarowych i materiałów konstrukcyjnych

Urządzenie T-09 przeznaczone jest do badania właściwości przeciwzatarciowych środków smarowych takich jak smary stałe, smary plastyczne, oleje, a także odporności na zużycie materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn.

Urządzenie T-09 umożliwia prowadzenie badań według normy PN-75/M-04308 zasadniczo zgodnej z normami

• ASTM D 2625,

• ASTM D 2670

• ASTM D 3233

Skojarzenie testowe składa się z przeciwpróbki o kształcie wałka obracającego się ze stałą prędkością obrotową n wokół własnej osi i dwóch pryzmatycznych próbek, wykonanych z badanego materiału, dociskanych do przeciwpróbki siłą P. Siła nacisku próbek w czasie trwania biegu badawczego może być stała lub narastająca. Węzeł tarcia może pracować w warunkach tarcia technicznie suchego, może być smarowany jednorazowo nałożoną porcją smaru stałego lub plastycznego, lub też smarowany metodą zanurzeniową w oleju umieszczonym w specjalnym zbiorniku.

Tester T-09 wyposażony jest w system pomiarowo-sterujący, w skład którego wchodzą:

• zestaw przetworników pomiarowych,

• cyfrowy wzmacniacz pomiarowy,

• komputer z zainstalowanym specjalnym programem pomiarowo-rejestrującym.

W czasie biegu badawczego mierzone są następujące wielkości:

• moment tarcia

• obciążenie,

• temperatura otoczenia węzła tarcia,

• czas i liczba obrotów wałka (droga tarcia).

Przebiegi mierzonych wartości wyświetlane są na bieżąco na ekranie monitora, a po zakończeniu biegu badawczego archiwizowane na dysku komputera. Bieg badawczy uważa się za zakończony w momencie ścięcia mosiężnego kołka mocującego wałek, albo po osiągnięciu zadanego obciążenia. Po badaniach można wydrukować raport przedstawiający wykresy zmian poszczególnych wielkości w funkcji czasu.

DANE TECHNICZNE:

• rodzaj ruchu – ślizgowy

• geometria styku – skoncentrowany (liniowy)

• nominalna średnica wałka – 6.3 mm

• nominalny kąt pryzmy – 90

• prędkość obrotowa – $290\frac{\text{obr}}{\min}$

• obciążenie – do 15 kN stałe lub rosnące

• temperatura oleju przed biegiem – pokojowa

• gabaryty urządzenia (SxWxG) – 600 x 360 x 250 mm

• waga urządzenia – 30 kg

• zasilanie - 230 V / 50 Hz

• maksymalny pobór mocy – 0.6 kW

Urządzenie T-11 typu trzpień-tarcza – do tribologicznych badań środków smarowych i materiałów konstrukcyjnych w podwyższonej temperaturze

Urządzenie T-11 ze skojarzeniem trzpień-tarcza (lub kula-tarcza) przeznaczone jest do oceny właściwości

tribologicznych środków smarowych oraz materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn pracujące

w podwyższonej temperaturze.

Za jego pomocą może być zbadana odporność na zużycie i współczynnik tarcia dowolnego skojarzenia materiałowego pracującego w ruchu ślizgowym, w zależności od obecności i rodzaju środka smarowego, temperatury otoczenia węzła tarcia, prędkości poślizgu, nacisków powierzchniowych, rodzaju gazu w komorze testowej i innych czynników. Urządzenie jest w szczególności przeznaczone do badań tribochemicznych w warunkach smarowania granicznego.

Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomego trzpienia (lub kuli) dociskanego siłą P do obracającej się z zadaną prędkością n tarczy. Węzeł tarcia umieszczony jest w izolowanej komorze zaopatrzonej w element grzejny H, pozwalający na podgrzewanie i utrzymywanie stałej temperatury we wnętrzu komory badawczej. Istnieje możliwość badań w atmosferze kontrolowanej poprzez wprowadzanie gazu do komory badawczej.

Urządzenie T-11 wyposażone jest w system pomiarowo-sterujący, w skład którego wchodzą:

• zestaw przetworników pomiarowych,

• sterownik,

• cyfrowy wzmacniacz pomiarowy,

• komputer z zainstalowanym specjalnym programem pomiarowo-rejestrującym.

W czasie biegu badawczego mierzone są następujące wielkości:

• siła tarcia,

• sumaryczne zużycie liniowe elementów węzła tarcia,

• temperatura we wnętrzu komory badawczej,

• prędkość obrotowa,

• czas i liczba obrotów tarczy (droga tarcia).

Przebiegi mierzonych wartości wyświetlane są na bieżąco na ekranie monitora, a po zakończeniu biegu badawczego archiwizowane na dysku komputera. Silnik napędowy urządzenia jest automatycznie zatrzymywany po upłynięciu zadanego czasu, albo po osiągnięciu zadanej drogi tarcia (liczby obrotów tarczy). Po badaniach można wydrukować raport przedstawiający wykresy zmian poszczególnych wielkości w funkcji czasu.

DANE TECHNICZNE:

• rodzaj ruchu – ślizgowy

• geometria styku – rozłożony: trzpień-tarcza, lub skoncentrowany: kula-tarcza

• nominalna średnica trzpienia – 3 mm

• nominalna średnica kuli – 10 mm

• nominalny średnica tarczy – $25.4\ mm\ (1")$

• prędkość poślizgu – $\text{do}\ 0.6\frac{m}{s}$

• obciążenie – do 49 N

• promień tarcia – do 10 mm

• temperatura w komorze badawczej – do 300

• gabaryty urządzenia (SxWxG) – 300 x 750 x 450 mm

• waga urządzenia – 50 kg

• zasilanie – 230 V / 50 Hz

Urządzenie T-15 typu pierścień-tarcza – do tribologicznych badań materiałów i środków smarowych w podwyższonej temperaturze

Urządzenie T-15 przeznaczone jest do oceny właściwości tribologicznych materiałów używanych na ślizgowe elementy maszyn oraz środków smarowych, ze szczególnym uwzględnieniem materiałów przeznaczonych na uszczelnienia czołowe, a także skojarzeń metalowo-polimerowych. Za jego pomocą może być zbadana odporność na zużycie i współczynnik tarcia skojarzenia materiałowego pracującego w ruchu ślizgowym, w zależności od temperatury otoczenia węzła tarcia, obecności i rodzaju środka smarowego, prędkości poślizgu, nacisków powierzchniowych, rodzaju gazu w komorze testowej i innych czynników.

Urządzenie T-15 umożliwia prowadzenie badań zgodnie z wymogami normy GOST 23.210-80.

Skojarzenie badawcze składa się z nieruchomego pierścienia dociskanego siłą P do obracającej się z zadaną prędkością n tarczy. Węzeł tarcia umieszczony jest w izolowanej komorze zaopatrzonej w element grzejny H, pozwalający na podgrzewanie i utrzymywanie stałej temperatury we wnętrzu komory badawczej. Istnieje możliwość badań w atmosferze kontrolowanej poprzez wprowadzanie gazu do komory badawczej.

Urządzenie T-15 wyposażone jest w system pomiarowo-sterujący, w skład którego wchodzą:

• zestaw przetworników pomiarowych,

• sterownik,

• cyfrowy wzmacniacz pomiarowy,

• komputer z zainstalowanym specjalnym programem pomiarowo-rejestrującym.

W czasie biegu badawczego mierzone są następujące wielkości:

• siła tarcia,

• sumaryczne zużycie liniowe elementów węzła tarcia,

• temperatura we wnętrzu komory badawczej,

• prędkość obrotowa,

• czas i liczba obrotów tarczy (droga tarcia).

Przebiegi mierzonych wartości wyświetlane są na bieżąco na ekranie monitora, a po zakończeniu biegu badawczego archiwizowane na dysku komputera. Silnik napędowy urządzenia jest automatycznie zatrzymywany po upłynięciu zadanego czasu, albo po osiągnięciu zadanej drogi tarcia (liczby obrotów tarczy). Po badaniach można wydrukować raport przedstawiający wykresy zmian poszczególnych wielkości w funkcji czasu.

DANE TECHNICZNE:

• rodzaj ruchu – ślizgowy

• geometria styku – rozłożony

• nominalna średnica zew. Pierścienia – 31.75 mm

• nominalna średnica tarczy – 30 mm

• prędkość poślizgu – $do\ 0.6\frac{m}{s}$

• obciążenie – do 200 N

• temperatura w komorze badawczej – do 300

• gabaryty urządzenia (SxWxG) – 670 x 630 x 290 mm

• waga urządzenia – 53 kg

• zasilanie - 230 V / 50 Hz

• maksymalny pobór mocy – 1.7 kW

Stanowisko do badania cienkich powłok w skali mikro T-23

Stanowisko T-23 przeznaczone jest do wyznaczania właściwości tarciowych dowolnych skojarzeń materiałowych, ze szczególnym uwzględnieniem skojarzeń z powłokami przeciwzużyciowymi, w ruchu ślizgowym przy bardzo małych obciążeniach styku tarciowego, rzędu dziesiątych części niutona. Badanie polega na przeprowadzeniu biegu badawczego (przy określonym obciążeniu węzła tarcia), próbki w postaci płaskiej płytki i przeciwpróbki (kulki) zamocowanej w specjalnym uchwycie i przemieszczającej się w górę lub dół na określonej drodze tarcia z założoną prędkości ślizgania, ciągłym pomiarze siły obciążającej i siły tarcia oraz wyznaczeniu współczynnika tarcia.

Stanowisko wyposażone jest w system pomiarowo-sterujący, w skład którego wchodzą:

• zestaw przetworników pomiarowych,

• sterownik.

System pomiarowo-sterujący stanowiska zapewnia:

• ciągły pomiar i rejestrację siły tarcia,

• ciągły pomiar, regulację i rejestrację siły docisku,

• regulację prędkości przemieszczania przeciwpróbki,

• sterowanie przemieszczaniem próbki względem przeciwpróbki,

• płynne zadawanie obciążenie w określonym zakresie.

Mierzone wartości wyświetlane są po zakończeniu cyklu badawczego na ekranie monitora komputera obsługującego system sterujaco-pomiarowy stanowiska.

DANE TECHNICZNE:

• Pionowy ruch przeciwpróbki:

• Skok badawczy – 45 mm

• Skok maksymalny – 130 mm

• Prędkość liniowa – $od\ 7.5\ do\ 37.5\frac{\text{mm}}{\min}$

• Poziomy ruch stołu z próbką

• Skok badawczy – 20 mm

• Skok maksymalny – 180 mm

• Dokładność pozycjonowania – 0, 1 mm

• Zakres siły docisku przeciwpróbki – do 50 mN

• Gabaryty urządzenia (S x W x G) – 600 x 750 x 500 mm

• Waga urządzenia – 150 kg

• Zasilaniem – 220 V / 50 Hz

• Maksymalny pobór mocy – 300 W

Oznaczenie granicznego obciążenia zużycia T-02U

Oznaczenie polega na przeprowadzeniu warunkach podanych poniżej 60-sekundowych biegów zespołu czterech kulek stalowych w obecności badanego produktu smarowego pod stałym obciążeniem nadanym i obliczeniu nacisków jednostkowych w węźle tarcia na podstawie wartości średniej średnicy skaz d powstałych na kulkach nieruchomych.

Warunki przeprowadzenia próby:

• Prędkości obrotowa wrzeciona: $500 \pm 20\frac{\text{obr}}{\min}$

• Czas biegu badawczego: 60 ± 1 s

• Obciążenie węzła tarcia: 1471, 5 N (150 kG)

• Temperatura otoczenia: 20 ± 5

Obliczenie:

$$G_{\text{oz}} = 0,52 \bullet d^{2}\ \lbrack\frac{N}{mm^{2}}\text{\ lub}\frac{\text{kG}}{mm^{2}}\rbrack$$

P – obciążenie węzła tarcia [n lub kG]

d – średnia średnica skaz na powierzchni kulek [mm]

0,52 – współczynnik uwzględniający rozkład sil w węźle tarcia

Zasada oznaczania obciążenia zacierającego

Polega na przeprowadzeniu w warunkach podanych poniżej, biegu zespołu czterech kulek stalowych w obecności badanego produktu smarowego pod wzrastającym w sposób ciągły obciążeniem nadanym (zaczynając od obciążenia równego 0), aż do uzyskania gwałtownego wzrostu oporów ruchu (definiowane jako początek zacierania).

Warunki przeprowadzenia próby:

• Prędkość obrotowa wrzeciona: $500 \pm 20\frac{\text{obr}}{\min}$

• Szybkość narastania obciążenia: $408,8\frac{N}{s}$

• Początkowe obciążenie węzła tarcia: 0 N

• Temperatura otoczenia: 20 ± 5

Zasada oznaczania granicznego obciążenia zatarcia i granicznego nacisku zatarcia

Badanie polega na przeprowadzeniu w warunkach podanych niżej, biegu zespołu czterech kulek stalowych w obecności badanego środka smarowego pod wzrastającym w sposób ciągły obciążeniem (zaczynając od obciążenia równego 0) i rejestracji zmian wartości momentu tarcia, aż do uzyskania zatarcia kulek.

Warunki przeprowadzenia próby:

• Prędkość obrotowa wrzeciona: $500 \pm 20\frac{\text{obr}}{\min}$

• Szybkość narastania obciążenia: $408,8\frac{N}{s}$

• Początkowe obciążenie węzła tarcia: 0 N

• Temperatura otoczenia: 20 ± 5

Obliczanie:

$$p_{\text{oz}} = 0,52 \bullet \frac{P_{\text{oz}}}{d^{2}}\ \left\lbrack \frac{N}{mm^{2}}\text{\ lub}\frac{\text{kG}}{mm^{2}} \right\rbrack$$

p_oz – graniczne obciążenie zatarcia [N lub kG]

d – średnia średnica skaz na powierzchni kulek [mm]

0, 52 – współczynnik uwzględniający rozkład sił w węźle tarcia