Материалы антифрикационные порошковые. Метод определения триботехническиих свойств

ГОСТ 26614-85

Группа В59

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ АНТИФРИКЦИОННЫЕ ПОРОШКОВЫЕ

Метод определения триботехнических свойств

Powder antifriction materials. Test method for determination
of tribotechnical properties

ОКСТУ 1909

Срок действия с 01.01.87
до 01.01.92*
______________________________
     * Ограничение срока действия снято
     постановлением Госстандарта СССР
     от 27.08.91 N 1395 (ИУС N 11, 1991 год). -
Примечание " КОДЕКС".

     
     РАЗРАБОТАН Академией наук Украинской ССР
     
     ИСПОЛНИТЕЛИ
     
     В.Н.Клименко, И.М.Федорченко, В.В.Пушкарев, В.В.Полотай, А.Е.Кущевский, М.М.Симонович
     
     ВНЕСЕН Академией наук Украинской ССР
     
     Вице-президент И.К.Походня
     
     УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.09.85 N 3004
          
     ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 27.08.91 N 1395 с 01.03.92
     
     Изменение N 1 внесено юридическим бюро "Кодекс" по тексту ИУС N 11 1991 год     

     
     Настоящий стандарт устанавливает метод испытаний антифрикционных порошковых материалов с целью оценки их триботехнических свойств при трении с ограниченной подачей смазки.
     
     Сущность метода заключается в определении зависимости износа и силы трения сопряженных поверхностей образца материала и контробразца от скорости скольжения и силы нагружения и вычислении их интенсивности изнашивания и коэффициента трения.
     
     Метод не распространяется на материалы с твердостью менее НВ 20 и более НВ 150.
     
     

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

1.1. Образцы для испытаний по форме и размерам должны соответствовать черт.1.
     

Черт.1. Образцы для испытаний. Форма и размеры

Черт.1

1.2. Метод отбора образцов указывают в нормативно-технической документации на конкретный материал или изделие.
     

1.3. Образцы для испытания не должны быть предварительно пропитаны смазочными или другими жидкостями.
     

1.4. Контробразец по форме и размерам должен соответствовать черт.2. Контробразец должен быть изготовлен из стали 45 ГОСТ 1050-88 и термообработан до твердости 42-45 HRC.
     

Черт.2. Контробразец. Форма и размеры

Черт.2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Испытательная установка, предназначенная для определения триботехническнх свойств, должна обеспечивать:
     
     частоту вращения вала с установленным на нем контробразцом от 8 до 24 с, определяемую с погрешностью не более 5%;
     
     радиальное биение наружной поверхности контробразца не более 5 мкм;
     
     силу прижатия испытуемого образца к контробразцу от 100 до 1000 Н. Погрешность определения силы не более 5%;
     
     непрерывную регистрацию линейного износа испытуемого образца и контробразца величиной от 5 мкм и более. Погрешность регистрации износа при вращающемся вале испытательной установки должна быть не более 5 мкм. Масштаб записи на ленте регистрирующего прибора должен быть не менее 1000:1;
     
     непрерывную регистрацию силы трения от 0,5 до 250 Н. Погрешность измерения силы трения при вращающемся вале испытательной установки должна быть не более 4%. Регистрирующая система записи силы трения на диаграммную ленту должна иметь цену деления не более 0,5 Н/мм. Порог чувствительности системы записи силы трения должен быть не более 0,5 Н.
     
     Принципиальная схема испытаний приведена на черт.3.          
     

Черт.3. Принципиальная схема испытаний

1 - образец; 2 - контробразец

Черт.3

     Схема и описание узла трения испытательной установки приведены в рекомендуемом приложении 1.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     

2.2. Смазочное устройство с объемом масла не менее 50 см приведено на черт.4.
     

Черт.4. Смазочное устройство

1 - контробразец; 2 - фитиль; 3 - масло

Черт.4
 

2.3. Алмазный круг 2720-0030 по ГОСТ 16167-80 (отверстие круга расточено по черт.2).
     

2.4. Весы лабораторные с наибольшим пределом взвешивания 200 г, с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г по ГОСТ 24104-88*.
__________________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001. - Примечание.
          
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     

2.5. Масло индустриальное И-20 по ГОСТ 20799-75.       
     

2.6. Жидкости для промывки образцов:
     
     бензин по ГОСТ 443-76;
     
     ацетон по ГОСТ 2603-79;
     
     спирт этиловый по ГОСТ 18300-87.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Испытуемый образец устанавливают в держатель. На вал машины устанавливают алмазный круг.
     

3.2. Предварительную обработку поверхности трения образца проводят алмазным кругом при частоте вращения вала 8 с и силе прижатия образца к кругу 10 Н до устранения следов предыдущей обработки поверхности образца, устанавливаемого визуально.
    

3.3. Образец в держателе после предварительной обработки последовательно промывают бензином, ацетоном и спиртом, затем высушивают на воздухе.
     

3.4. Контробразец последовательно промывают бензином, ацетоном и спиртом, высушивают на воздухе. Определяют массу контробразца с погрешностью не более 0,0005 г.
     

3.5. Устанавливают на вал машины взамен алмазного круга контробразец и после установки смазочного устройства (см. черт.4) таким образом, чтобы его фитиль касался поверхности трения контробразца, приступают к приработке.
     

3.6. Приработку осуществляют при частоте вращения вала 8 с и силе прижатия образца к контробразцу 100 Н до обеспечения касания не менее 90% поверхности образца, устанавливаемой визуально.
     
     

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Испытания состоят из отдельных опытов, проводимых при сочетаниях скоростей скольжения и нагрузок в последовательности, указанной в таблице.
     
     

     
     Испытания повторяют не менее трех раз с заменой образцов, контробразцов и масла в смазочном устройстве.
     
     Нагружение образца должно производиться при вращающемся контробразце.
     

4.2. В начале испытаний износ образца и контробразца записывают непрерывно. После максимального отклонения стрелки записывающего прибора в процессе разогрева испытательной системы установки непрерывную запись проводят не менее 15 мин. Затем непрерывную запись прекращают и периодически, через каждые 60 мин, проводят запись в течение 1 мин.
     
     Пример записи прибора, периодически регистрирующего износ в опыте, приведен на черт.5.
     

Черт.5. Пример записи прибора, периодически регистрирующего износ в опыте

Черт.5

4.3. После каждого испытания с определенным сочетанием нагрузок и скоростей контробразец, снятый с вала машины, и фитиль, вынутый из смазочного устройства, последовательно промывают бензином, ацетоном и спиртом и высушивают на воздухе.
     

4.4. Определяют массу контробразца с погрешностью не более 0,0005 г.
    

4.5. Запись силы трения при испытании производят сначала непрерывно, а затем периодически одновременно с записью линейного износа. Прибор, регистрирующий силу трения с целью записи линии начала отсчета, включают за 1 мин до включения привода испытательной установки. Пример записи прибора, периодически регистрирующего силу трения, приведен на черт.6.
     

Черт.6. Пример записи прибора, периодически регистрирующего силу трения

Черт.6

4.6. Испытания по определению износа и силы трения при каждом сочетании скоростей скольжения и нагрузок следует считать законченными при соблюдении любого из следующих условий:
     
     суммарный линейный износ образца и контробразца превышает 30 мкм;
     
     сила трения превышает 50 Н;
     
     суммарный линейный износ образца и контробразца составляет менее 5 мкм на пути трения 20 км.
     
     

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Суммарную линейную интенсивность изнашивания образца и контробразца () вычисляют по формуле
     

,

где - расстояние между линией начала отсчета на ленте регистрирующего прибора и линией записи износа в конце испытания (см. черт.5), мм;
     
      - масштаб записи регистрирующего прибора;
     
      - диаметр контробразца, мм;
     
      - частота вращения контробразца, с;
     
      - продолжительность испытания, мин.
     
     Устанавливают положение линии начала отсчета линейного износа:
     
     на участке диаграммной ленты (см. черт.5) регистрирующего прибора с непрерывной записью износа в начальный период испытаний находят точку максимального отклонения, вызванного разогревом испытательной системы установки;
     
     через найденную точку проводят прямую параллельно продольной линии диаграммной ленты.

5.2. Линейную интенсивность изнашивания контробразца () вычисляют по формуле
     

,

где - масса контробразца до испытания, г;
     
      - масса контробразца после испытания, г;
     
      - ширина образца, мм;
     
      - диаметр контробразца, мм;
     
      - частота вращения контробразца, с;
     
      - продолжительность испытания, мин;
     
      - плотность материала контробразца, г/см;
     
      - коэффициент, учитывающий взаимное перекрытие сопряженных поверхностей образца материала и контробразца.
     
     Коэффициент определяют по формуле
     

,

где - ширина образца, мм;
     
      - диаметр контробразца, мм.
   

5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).          
     

5.3. Линейную интенсивность изнашивания образца () вычисляют по формуле
     

,

где - суммарная линейная интенсивность изнашивания образца и контробразца;
     
      - линейная интенсивность изнашивания контробразца.
   

5.4. Массу износа контробразца менее 0,002 г в расчетах линейной интенсивности изнашивания не учитывают.
     

5.5. Значение интенсивности изнашивания рассчитывают для каждого результата испытаний, полученного при заданных скоростях скольжения и нагрузках, приведенных в таблице.
     

5.6. Коэффициент трения () вычисляют по формуле
     

,

где - расстояние между линией начала отсчета записи на ленте регистрирующего прибора и линией записи силы трения в конце испытания, мм (см. черт.6);
     
      - цена деления системы записи силы трения, Н/мм;
     
      - нагрузка на образец, Н.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
  

5.7. За оценку интенсивности изнашивания образца и контробразца и коэффициента трения принимают средние арифметические значения испытаний не менее трех образцов.
     

5.8. Результаты испытаний записывают в протокол, форма которого приведена в рекомендуемом приложении 2.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (рекомендуемое). СХЕМА УЗЛА ТРЕНИЯ МАШИНЫ М-22П

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
 Рекомендуемое

     Узел трения (см. чертеж) состоит из корпуса 3, в котором подвижно на подшипниках смонтирован вал 11. На конце вала закрепляют подвижный контробразец 4. На корпусе 3 подвижно на подшипниках смонтирована каретка 2, ось качания которой совпадает с осью вращения вала 11. Каретка 2 зафиксирована от поворота при помощи упора каретки 12, взаимодействующей с динамометрической пружиной 1. Деформация динамометрической пружины 1 контролируется датчиком линейных перемещений 13, закрепленного на стойке 14. На кронштейне каретки 10 в направляющих 6 установлен суппорт 7 с возможностью радиального перемещения относительно оси вала 11. На суппорте 7 закреплен неподвижный образец 5, который находится во взаимодействии с подвижным контробразцом 4. В отверстии суппорта 7 свободно расположен в радиальном направлении стержень 8, один конец которого свободно упирается в тыльную сторону образца 5, а второй в датчик линейных перемещений 9, закрепленный на выступе кронштейна 10. Стержень 8 изготовлен из материала с малым коэффициентом термического расширения.
     
     Включают привод вращения вала 11, суппорт 7 с образцом 5 прижимают с заданной силой к контробразцу 4. Сила трения, возникающая между неподвижным образцом 5 и подвижным контробразцом 4, стремится повернуть каретку 2. О силе трения судят по стреле прогиба динамометрической пружины 1, измеряемой датчиком линейных перемещений 13.
     
     Износ образца и контробразца определяют с помощью датчика линейных перемещений 9. Назначение стержня 8 заключается в снижении влияния деформации и теплового расширения суппорта на результаты измерения износа.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). ПРОТОКОЛ результатов определения триботехнических свойств по ГОСТ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
 Рекомендуемое