Systems. Methods. Technologies 3 (43) 2019

Systems Methods Technologies N.A. Raykovskiy et al. Methods for contactless …2019 № 3 (43) p. 14-19 14 УДК 621.5 + 621.89 + 621.179 DOI: 10.18324/2077-5415-2019-3-14-19 Методика бесконтактного измерения температуры поверхности трения вращающегося диска Н.А. Райковский а , И.П. А стов b , Д.Б. Пономарев c , А.В. Третьяков d , В.А. Захаров e Омский государственный технический университет, пр. Мира 11, Омск, Россия а n_raykovskiy@mail.ru , b aistov_i@mail.ru , c dimi3i@mail.ru, d raznayapost@mail.ru, е zaxarovvlad71@mail.ru a https://orcid.org/0000-0002-2783-8298 , b https://orcid.org/0000-0003-4069-0811 , c https://orcid.org/0000-0002-5206-0756 , d https://orcid.org/0000-0001-6647-4143 , e https://orcid.org/0000-0001-9936-3845 Статья поступила 11.05.2019, принята 25.06.2019 Разработана методика экспериментального определения температуры трущейся поверхности стального диска бес- контактным способом при помощи инфракрасных термометров. Реализация методики выполнена на экспериментальном стенде для определения триботехнических и температурных характеристик самосмазывающихся пар трения по схеме «палец – диск». Стальной диск имеет диаметр 80 мм, выполнен из стали 40Х, параметры поверхности трения: HRC 54, Ra 0,32 мкм. Диапазон частот вращения диска равен 0 – 24 000 об./мин. Образец («палец») выполнен из самосмазывающегося материала с размерами: диаметр 7 мм, длина 10 мм. Для измерения температуры в зоне трения применяются два пиро- метрических датчика, один из которых направлен непосредственно на дорожку трения стального диска (ИКТ1), второй — на прилегающую к дорожке трения зачерненную поверхность (ИКТ2). Контроль температуры поверхности трения осуществляется по показаниям инфракрасного термометра ИКТ1, а ИКТ2 необходим для определения коэффициента из- лучения на дорожке трения по соответствующему алгоритму. Измерение температуры на дорожке трения реализовано при вращающемся диске, что позволяет учитывать неравномерность толщины пленки переноса. Система измерений стенда позволяет определять нагрузочно-скоростные и триботехнические характеристики пары трения, а также тем- пературу поверхности диска и образца. Измеряемые параметры выводятся на персональный компьютер в виде трендов от времени. Предложенная методика, обеспечивающая погрешность измерения не более 2 %, апробирована на различных материалах, в том числе на пленках металлов, полимерных композиционных и керамических материалах. Ключевые слова: экспериментальная методика; трение без смазки; пленка переноса; температура; пирометр; коэффициент излучения. Methods for contactless measurement of the temperature of the friction surface of a rotating disk N.A. Raykovskiy a , I.P. Aistov b , D.B. Ponomarev c , A.V. Tretyakov d , V.A. Zakharov e Omsk State Technical University; 11, Mira Ave., Omsk, Russia а n_raykovskiy@mail.ru , b aistov_i@mail.ru , c dimi3i@mail.ru, d raznayapost@mail.ru, е zaxarovvlad71@mail.ru a https://orcid.org/0000-0002-2783-8298 , b https://orcid.org/0000-0003-4069-0811 , c https://orcid.org/0000-0002-5206-0756 , d https://orcid.org/0000-0001-6647-4143 , e https://orcid.org/0000-0001-9936-3845 Received 11.05.2019, accepted 25.06.2019 The method of experimental determination of the temperature of the friction surface of the steel disk by non-contact method us- ing infrared thermometers is developed. The implementation of the method performed on an experimental stand to determine the tribological and thermal characteristics of self-lubricating friction couples under the scheme "finger-disc". The steel disc has a di- ameter of 80 mm, made of steel 40X, friction surface parameters: HRC 54, Ra 0.32 microns. The range of frequencies of disk rota- tion is 0 - 24 000 rpm. Sample ("finger") is made of self-lubricating material with dimensions: diameter 7 mm, length 10 mm. To measure the temperature in the friction zone, two pyrometric sensors are used, one of which is directed exactly to the friction track of the steel disk (ICT 1), the second – to the blackened surface adjacent to the friction track (ICT 2). The temperature control of the friction surface is carried out according to the readings of the infrared thermometer ICT 1, and ICT 2 is necessary to determine the radiation coefficient on the friction track according to the appropriate algorithm. Temperature measurement on the friction track is implemented with a rotating disk, which allows to take into account the uneven thickness of the transfer film. The measurement sys-