ГОСТ 26614-85. Материалы антифрикционные порошковые. Метод определения триботехнических свойств
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.09.1985 № 3004)
от 26 сентября 1985 г. № 3004
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАТЕРИАЛЫ АНТИФРИКЦИОННЫЕ ПОРОШКОВЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Powder antifriction materials. Test method for determination of tribotechaical properties
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 26.09.1985 № 3004.
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
1.1. Образцы для испытаний по форме и размерам должны соответствовать 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 1050-74 и термообработан до твердости 42 — 45 НRС.
2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ
2.1 Испытательная установка, предназначенная для определения триботехнических свойств, должна обеспечивать:
частоту вращения вала n с установленным на нем контробразцом от 8 до 24 \text{с}^{- 1} , определяемую с погрешностью не более 5%;
радиальное биение наружной поверхности контробразца не более 5 мкм;
силу прижатия Р 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%. Чувствительность системы записи силы трения должна быть не менее 0,5 Н/мм на ленте регистрирующего прибора.
Принципиальная схема испытаний приведена на черт. 3.
Схема и описание узла трения испытательной установки приведены в рекомендуемом Приложении 1.
2.2. Смазочное устройство с объемом масла не менее 50 см3 приведено на 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 0,0001 г по ГОСТ 24104-80.
2.5 Масло индустриальное И-20 по ГОСТ 20799-75.
2.6 Жидкости для промывки образцов:
ацетон по ГОСТ 2603-79;
спирт этиловый по ГОСТ 18300-72.
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 \text{с}^{- 1} 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 \text{с}^{- 1} 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.
| Частота вращения -1 машины, с | Скорость скольжения, м/с | Сила нагружения, Н |
|---|---|---|
| 8 | 1 | 200 |
| 8 | 1 | 300 |
| 16 | 2 | 200 |
| 24 | 3 | 200 |
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.
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 m_{2} 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.
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;
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 (I) вычисляют по формуле
где а — расстояние между линией начала отсчета на ленте регистрирующего прибора и линией записи износа в конце испытания (см. черт. 5), мм;
М — масштаб записи регистрирующего прибора;
n — частота вращения контробразца, \text{с}^{- 1} ;
t — 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 ( I_{\text{к}} ) вычисляют по формуле
где m_{1} — масса контробразца до испытания, г;
m_{2} — масса контробразца после испытания, г;
n — частота вращения контробразца, \text{с}^{- 1} ;
t — продолжительность испытания, мин;
\rho — плотность материала контробразца, г/см3.
5.3 Линейную интенсивность изнашивания образца ( I_{0} ) вычисляют по формуле
где I — суммарная линейная интенсивность изнашивания образца и контробразца;
I_{\text{к}} — 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 (f) вычисляют по формуле
где b — расстояние между линией начала отсчета записи на ленте регистрирующего прибора и линией записи силы трения в конце испытания, мм (см. черт. 6);
N — чувствительность системы записи силы трения, Н/мм;
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.
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.
ПРОТОКОЛ результатов определения триботехнических свойств по ГОСТ
(обозначение марки материала, его свойства,
условия изготовления образцов для испытаний и др.)
| Номер образца | Интенсивность изнашивания образца | Интенсивность изнашивания контробразца | Коэффициент трения | |||||||||
| скорость скольжения, м/с | ||||||||||||
| 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 1 | 2 | 3 | |
| нагрузка, Н | ||||||||||||
| 200 | 300 | 200 | 200 | 200 | 300 | 200 | 200 | 200 | 300 | 200 | 200 | |
| 1 2 3 4 5 | ||||||||||||
Образец испытан ___________________________ Подпись ответственного (дата, машина трения и др.) за испытания