ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ДЕТАЛИ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА

ГОСТ 27860-88

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 621.891.001.4:006.354    Группа T5I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ ЗА ССР

ДЕТАЛИ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ

Методы измерения износа

Rubbing mating machine parts. Methods of measuring wear

ОКСТУ 0023

Срок действия с 01.01.90 до 0Ш .95

Настоящий стандарт устанавливает комплекс методов непрерывного или периодического измерения износа деталей трущихся сопряжений при лабораторных испытаниях или в процессе их эксплуатации.

Предусматриваются методы измерения износа: деталей из металлических конструкционных материалов на основе железа, меди и их сплавов и композиций с относительным содержанием других элементов не более 20% по массе; по уменьшению интенсивности гамма-излучения предварительно активированного в месте измерения износа поверхностного слоя (метод поверхностной активации) или торцевых поверхностей, прилегающих к поверхности износа (метод радиоактивных марок). Методы рекомендуются для контроля износа при переходных про^ нессах типа приработки;

металлических и неметаллических деталей трущихся сопряжем ний активационным и спектральным анализом смазочного материала, в котором остаются продукты изнашивания при смазывании жидким или пластичным смазочным материалом, при наличии возможности отбора проб смазочного матерала;

металлических и неметаллических деталей или образцов фрикционных сопряжений по уменьшению в результате изнашивания длины, предварительно вырезанной на трущихся поверхностях лунки, не распространяющиеся на случаи, когда пластические деформации на поверхности трения изменяют контур лунки и когда лунка может явиться эффективным концентратором напряжений (метод вырезанных лунок);

Перепечатка воспрещена © Издательство стандартов, 1989

ГОСТ 27860-88 С. 11

с— концентрация определяемого элемента в материале капсулы, %; т_к— масса капсулы, г.

3.3. При проведении измерений методом спектрального анализа угольный электрод с осушенной пробой устанавливают в держатель и выставляют постоянный зазор между торцами электродов, равный 1,5 мм, который должен воспроизводиться на все время измерений.

Выбирают режимы работы аппаратуры, указанные в пп. 3.3.1— 3.3.4.

3.3.1.    Устанавливают в держатель электрод с одной из эталонных проб, подготовленных в соответствии с п. 2.4, и подают высокое напряжение согласно техническим условиям на квантометр.

3.3.2.    Измерение интенсивностей излучения проводят в режиме дуги переменного тока при следующих условиях: сила тока 2,8 А, продолжительность обжига электрода с пробой (эталоном) до измерений — 10 с, экспозиция (продолжительность измерений) — 30 с; при помощи метода «засечек» устанавливают положение оси входной щели спектрометра таким образом, чтобы оно соответствовало максимуму числа отсчетов для всех каналов измеряемых спектральных линий, используя показания микроамперметра М 135/А (профилирование спектрометра). Для этого по шкале переменного сопротивления, управляющего положением входной щели, определяют положение двух симметричных относительно максимума точек профиля любой из спектральных линий (рекомендуется использовать такие наиболее интенсивные линии, как Fe — 2599,4 А°, Мп — 2933,9 А°, Sn — 2839,9 А°, Си — 3247,5 А⁰) а\ и а₂, в которых число отсчетов в канале равно примерно половине максимального пика спектральной линии. Тогда полусумма отсчетов а_Ср⁼ (fli+a₂)/2 будет определять положение максимума данной спектральной линии относительно оси входной щели; с целью калибровки спектрометра для каждого канала (спектральной линии) строят градуировочные графики зависимости количества импульсов в данном канале N от концентрации с соответствующего элемента в координатах lgN_xi и lgc для всей серии эталонных проб, причем число отсчетов в каждом канале при измерении интенсивности спектральных линий для чистого базового масла или смазочного материала считают фоном и вычитают из числа отсчетов для эталонных проб и проб отработанного смазочного материала.

3.3.3.    Последовательно устанавливают электроды с исследуемыми для измерения износа пробами смазочного материала и измеряют в том же режиме, что и эталоны в каналах N._Ki, где i — номер канала, вычитают соответствующее значение фона в канале А⁷ф_г- и, используя градуировочный график, по значению

N_xi—УУфг определяют концентрацию соответствующего элемента—■ индикатора износа по формуле

^cxi    N_xi    А^ф    i

^СЭТ1    ^эт    i    ^ф    I

Nэт i №ф L

с коэффициентом вариации

V DjCxi)    DjMxi)    , D{N„i) D(N^j)

Cxi    V    (N_xiy    ⁺ (N_3Uy ⁺    ’    ¹

D — дисперсия.

3.3.4. Определяют массовый износ / по соответствующему значению концентрации элемента — индикатора износа c_xi и объему масла V в системе смазки агрегата или узла трения

h=V-c_xi.    (18)

Учет дрейфа положения максимума спектральных линий осуществляют периодической 1 раз в час калибровкой спектрометра путем измерения числа отсчетов в каналах для чистого базового смазочного материала и одного из серии эталонов.

3.4. При измерении износа методом вырезанных лунок после каждого этапа изнашивания измеряют длину лунки, по которой вычисляют ее глубину и износ детали (образца) в месте нанесения лунки в соответствии с черт. 3 как разницу Ah расстояний между поверхностью трения до изнашивания 1 и дном лунки и

ГОСТ 27860-88 С. 13

поверхностью трения после изнашивания 2 и дном лунки (hi). Изменение длины лунки в процессе изнашивания от I до 1\ связано со значением Ah через радиус вращения вершины резца г и, для неплоских поверхностей радиус кривизны поверхности трения в месте нанесения лунки R.

3.4.1.    Измерительный прибор и деталь (образец) фиксируют относительно друг друга согласно выбранной схеме расположения лунок и по шкале окуляра измеряют длину лунки с точностью ±0,5 деления шкалы. В случае уменьшения длины лунки при изнашивании до значения, составляющего менее 20 делений окуляра, допускается вырезание дополнительной лунки на расстоянии не более 2 мм от прежней для измерения износа на последующих этапах изнашивания.

Результаты измерений заносят в протокол.

3.4.2.    Для плоских поверхностей, а также цилиндрических поверхностей при расположении лунок вдоль образующей цилиндра износ вычисляют по формуле

Д/г-0,125 (Z²-/!²).—    (19)

Г

или находят по табл. 1 с учетом соотношения Ah—h—h\. Результат получают в миллиметрах.

Для цилиндрических поверхностей при расположении лунки перпендикулярно образующей цилиндра износ вычисляют по формуле

ДА=0,125(/²-/Л (- + -).    (²°)

где знак плюс подставляют для выпуклых поверхностей, а знак минус — для вогнутых или находят по табл. 1 и 2 с поправкой на радиус кривизны поверхности детали (образца) в месте нанесения лунки, суммируя поправку с найденным значением глубины лунки для выпуклых поверхностей и вычитая для вогнутых при подстановке в соотношение Ah=h—h\.

3.4.3.    Вычисление износа производят с точностью ±0,001 мм.

Примеры построения по полученным данным эпюр износа для

плоской и цилиндрической поверхностей приведены в приложении 8.

3.5. При измерении износа методом профилографирования значение износа определяют как разницу высот профиля до и после изнашивания, определяемую либо путем совмещения профилограмм, снятых до и после определенного времени изнашивания, и оценки разницы высот на одном и том же участке профиля, либо путем оценки разницы высот изношенных и неизношенных участков только по одной профилограмме, снятой после изнашивания.

Глубина лунки h для плоских поверхностей по данным значениям ее длины / в делениях окуляра

Таблица 1 Размеры в мм

Л дел. fcixio-*3 U дел. ftiXlO _3 1, дел. ftiXlO 3 10 1,0 40 16,3 70 50,1 И 1,2 41 17,2 71 51,5 12 1,5 42 17,9 72 53,0 13 и 43 18,9 73 54,5 14 2,0 44 19,8 74 56,0 15 2,3 45 20,7 75 57,5 16 2,6 46 21,6 76 59,0 17 2,9 47 22,6 77 60i,6 18 3,3 48 23,6 78 62,2 19 3,7 49 24,6 79 63,8 20 4,1 50 25,6 80 65,5 21 4,5 51 26,6 81 67,1 22 5,0 52 27,6 82 68,7 23 5,4 53 28,6 83 70,4 24 5,9 54 29,8 84 72,1 25 6,4 55 30,9 85 73,8 26 6,9 56 32,0 86 75,6 27 7,4 57 33,2 87 77,4 28 8,0 58 34,4 88 79,2 29 8,6 59 35,6 89 81,0 30 9,3 60 36,8 90 82,8 31 9,8 61 38,0 91 84,7 32 10,4 62 39,3 92 86,6 33 и,1 63 40,5 93 88,5 34 11,8 64 41,8 94 90,4 35 12,5 65 43,2 95 92,3 36 13,2 66 44,5 96 94,2 37 14,0 67 45,9 97 96,2 38 14,9 68 47,2 98 98,2 39 15,6 69 48,6 99 100,2 100 102,3

ГОСТ 27860-88 С. 15

Таблица 2 Поправка на радиус кривизны R цилиндрической поверхности при вычислении глубины лунки h по данным значениям ее длины I в делениях окуляра Размеры в мм

U дел. Поправка Х10—3 при радиусе кдавизны R 4, дел. Поправка Х10—3 прл ради>се кривизны R 36 40 45 50 36 40 45 50 10 0,3 0,3 0,2 0,2 56 9,8 8,8 7,8 7,0 11 0,4 0,3 0,2 0,2 57 т 9,1 8,1 7,3 12 0,4 0,4 0,3 0,3 58 10,5 9,5 8,4 7,6 13 0,5 0,5 0,4 0,3 59 Юь9 9,8 8,7 7,8 14 0,6 0,6 0,5 0,4 60 11,2 10,1 9,0 8,1 15 0,7 0,6 0,5 0,5 61 11,6 10,4 9,3 8,4 16 0,8 0,7 0,6 0,5 62 12,0 10,8 9,6 8,7 17 0,9 0,8 0,7 0,6 63 12,4 11,2 9,9 8,9 18 1,0 0,9 0,8 0,7 64 12,7 11,6 10,2 9,2 19 и 1,0 0,9 0,8 65 13,2 12,0 10,6 9,5 20 1,2 и 1,0 0,9 66 13,6 12,3 10,9 9,8 21 1,4 1,2 и 1,0 67 14,0 12,6 11,2 10,1 22 1,5 1,4 1,2 1,1 68 14,4 13,0 11,5 10,4 23 1,6 1,5 1,3 1,2 69 14,9 13,4 11,9 10,7 24 1,8 1,6 1,4 1,3 70 15,3 13,8 12,3 11,0 25 1,9 1,7 1,5 1,4 71 15,7 14,2 12,6 11,3 26 2,1 1,9 1,6 1,5 72 16,2 14,6 12,9 11,7 27 2,3 2,0 1,7 1,6 73 16,6 15,0 13,3 12,0 28 2,5 2,2 1,8 1,7 74 17,1 15,4 13,7 12,3 29 2,6 2,3 2,0 1,8 75 17,6 15,8 14,0 12,6 30 2,8 2,5 2,2 2,0 76 18,1 16,2 14,3 13,0 31 3,0 2,7 2,3 2,1 77 18,5 16,6 14,7 13,3 32 3,2 2,9 2,5 2,3 78 19,0 17,0 15,0 13,6 33 3,4 3,0 2,7 2,4 79 19,5 17,5 15,5 14,0 34 3,6 3,2 2,9 2,6 80 20,0 18,0 16,0 14,4 35 3,8 3,4 3,1 2,8 81 20,5 18,4 16,4 14,7 36 4,0 3,6 3,2 2,9 82 21,0 18,9 16,8 15,1 37 4,3 3,8 3,4 3,0 83 21,5 19,3 17,2 15,5 38 4,5 4,0 3,6 3,2 84 22,0 19,8 17,6 15,8 39 4,7 4,2 3,8 3,4 85 22,6 20,3 18,0 16,2 40 5,0 4,4 4,0 3,6 86 23,1 20,8 18,4 16,6 41 5,3 4,7 4,2 3,8 87 23,6 21,3 18,9 17,0 42 5,5 4,9 4,4 4,0 88 24,2 21,8 19,3 17,4 43 5,7 5,2 4,6 4,2 89 24,7 22,3 19,8 17,8 44 5,9 5,5 4,8 4,4 90 25,3 22,8 20,3 18,2 45 6,3 5,7 5,0 4,6 91 25,8 23,3 20,7 18,6 46 6,6 5,9 5,2 4,7 92 26,3 23,8 21,1 19,0 47 6,9 6,2 5,4 4,9 93 27,0 24,3 21,6 19,4 48 7,2 6,5 5,6 5,1 94 27,5 24,8 22,1 19,8 49 7,5 6,7 5,8 5,3 95 28,2 25,3 22,7 20,2 50 7,8 7,0 6,0 5,5 96 28,7 25,8 23,1 20,7 51 8,1 7,3 6,3 5,7 97 29,4 26,3 23,5 21,1 52 8,5 7,6 6,6 6,0 98 Э0,0 26,8 24,0 21,5 53 8,7 7,9 6,9 6,3 99 30,6 27,4 24,5 22,0 54 9,1 8,2 7,2 6,5 100 31,2 28,0 25,0 22,5 55 9,4 8,5 7,5 6,8

3.5.1. При определении разницы высот профиля до и после изнашивания путем совмещения профилограмм после определенного этапа изнашивания деталь (образец) устанавливают на профилограф и ориентируют в соответствии с п. 2.7. Трасса профилогра-

Схема измерения износа профилографированием при воспроизведении трассы по двум отпечаткам по расстоянию между средними линиями профилей

фирования считается воспроизведенной правильно, если в соответствии с черт. 4 у профилограмм 1, снятых до и после испытаний, совпадут максимальные глубины отпечатков 2 и 3.

3.5.2. Для измерения износа на каждом этапе изнашивания путем оценки разницы высот изношенных и неизношенных участков при однократном профилографировании после каждого этапа изнашивания уменьшают хотя бы один размер изнашиваемого участка поверхности детали (образца). Значения износа определяют после проведения всех этапов изнашивания, используя сохранившиеся на детали (образце) участки изношенных поверхностей, сформировавшихся на каждом из этих этапов. Характерный вид профилограммы, полученной в соответствии с данной методикой, приводится на черт. 5. Сохранившиеся на образце участки изношенных поверхностей сформировались на различных этапах изнашивания: Л и Л' на этапе притирки, С и С' — на этапе прирабо-точных испытаний, D — на этапе испытаний на износостойкость. Таким образом, по профилограмме на черт. 5 определяют значения приработочного износа Ah_n и износа в стационарных условиях А/г_и. Технические приемы, применяемые для уменьшения площади изнашиваемой поверхности, приводятся в приложении 9.

Схема измерения износа однократным профилографированием

А I С I    U    I    С'\    I    А¹

а    1    а

— -- -- —- - - - С Л_. .._ -ИДЙ«Л«<11 вЛЫлжл* /^_.L Юмкм 1мм -с? *4 $ <3

Черт. Ь

Сечете 9-9

Черт. 6

0,002мм

1мм

Л

18 ГОСТ 27860-88

ГОСТ 27860-88 С. 19

3.5.3. Износ определяют как расстояние между проведенными по ГОСТ 2789 средними линиями профилей изношенной и неизношенной поверхностей, если значение износа Ah>Rz, где Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам, определенная в соответствии с ГОСТ 2789,

Если значение износа Дh^Rz, то его определяют в соответствии с черт. 6 как разницу ДА между расстояниями от точек профилей изношенной А_и и неизношенной А_н поверхностей до базовой линии АА, осредненную не менее чем по десяти равномерно распределенным вдоль профилограммы сечениям 1—1, 2—2, 3—3 и т. д. В качестве базовой может быть выбрана любая линия, имеющая форму номинального профиля по ГОСТ 2789-73, положение которой относительно неизношенной поверхности детали (образца) не изменяется по мере изнашивания (проводится через точки, выбранные на неизношенных участках профиля). Измерение расстояний А_н и А_и на профилограмме следует производить с точностью ±0,05 мм.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1.    При применении методов спектрального и активационного анализа поверхностной активации и метода марок необходимо руководствоваться действующими нормативными документами по санитарным правилам работ с использованием радиоизотопных методов.

4.2.    При соблюдении данных правил не требуется специальных мер защиты от радиации активированных деталей, не превышающих допустимых норм.

4.3.    О применении этих методов необходимо поставить в известность местную санэпидемстанцию.

4.4.    Определение суммарной активности детали (образца) должно осуществляться и указываться в ее паспорте дозиметрической службой на месте активации.

С. 2 ГОСТ 27860-88

рабочих поверхностей трения деталей машин и образцов, размеры и форма которых допускают профилографирование, а механические свойства обеспечивают отсутствие деформации под иглой профилографа (метод профилографирования) по разнице высот профиля до и после изнашивания.

1. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1.1. Для измерения износа методами поверхностной активации и радиоактивных марок используют приборы:

сцинтилляционный блок детектирования гамма-излучения (например типа БДЭГ2—23 или БДЭГ-22);

высоковольтный стабилизированный блок питания сцинтилля-цпонного детектора (например типа БНВ 2—95 или БВ-2, БНВ-16П, ВС-22);

многоканальный амплитудный анализатор с печатающим устройством, имеющий возможность подключения к внешней ЭВМ для обработки информации, позволяющий изучать энергетический спектр гамма-излучения и измерять его интенсивность в заданном диапазоне энергии (например АМ-А-03Ф).

Примечание. Допускается вместо указанного набора приборов использовать спектрометры типов СЭГ-10—04, СЭГ-СЗ—01 в комплекте с цифропечатающим устройством типа УВЦ 2—95, а также применять набор функциональных блоков, собранных по схеме, приведенной в приложении 1.

Для измерения износа методом активационного анализа смазочного материала используют:

многоканальный анализатор импульсов с полупроводниковым блоком детектирования для определения энергетического состава спектра гамма-излучения и измерения его интенсивности в заданном диапазоне энергий (например типа АИ-4096);

три стандартных гамма-источника: Со⁶⁰ с энергиями 1177,2 и 1332 кэВ и Cs¹³⁷ с энергией 664,64 кэВ.

Для измерения износа методом спектрального анализа смазочного материала используют приборы:

квантометр (например типа МФС-5 16-канальная фотоэлектрическая установка полихроматор с растровым конденсатором с электронно-регистрирующим устройством ЭРУ-16, с цифровым вольтметром Ш15-13, стабилизатором напряжения и генератором «Аркус»); микроЭВМ;

программируемый калькулятор;

АЦПУ;

ультразвуковой диспергатор;

набор эталонов с различными концентрациями элементов-индикаторов износа для построения градуировочного графика.

С. 21 ГОСТ 27860-88

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

Блок-схема аппаратуры

Сцинтилляционный детектор 6931—19

t 1 ai Стабилизированный высоковольтный блок питания БВ-2 &3 ах За 84 t т t t Феррорезонансный стабилизатор

t сеть

Дифференциальный дискриминатор ПД-2—I

| а2 Пересчетный прибор ПП-9 а4 Блок цифропечатя

ГОСТ 27860-88 С. 3

Для измерения износа методом вырезанных лунок используют прибор по ГОСТ 23.301.

Для измерения износа методом профилографирования используют профилограф-профилометр (например типа 1 по ГОСТ 19300);

прибор для измерения твердости по ГОСТ 2999, соответствующий требованиям ГОСТ 13408.

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

2.1. При измерении износа методом поверхностной активации выбирают место и размеры активируемого участка для облучения его прямолинейным пучком протонов с энергией (11,4±0,2) МэВ. Угол падения пучка между нормалью к участку и направлением пучка не более 75°. Режим активации должен обеспечивать получение радионуклида Со⁵⁶ для сплавов и композиций на основе железа и радионуклида 2п⁶⁵ — для сплавов на основе меди. Начальная интенсивность излучения активированного участка от изотопа-индикатора должна превышать уровень естественного фона в месте проведения измерений не менее чем в два раза. Допускается применять вставки-свидетели, которые устанавливают в деталь заподлицо с контролируемой поверхностью, что обеспечивается совместной окончательной обработкой, в процессе которой допускается снять не более 20% толщины активированного слоя. Уменьшение активности вставки при обработке должно учитываться как износ, предшествующий началу испытаний. Чувствительность метода увеличивается с уменьшением толщины активированного слоя и зависит от нелинейности тарировочной функции (приложение 2). В общем виде чувствительность 5 можно представить как первую производную от тарировочной функции по значению линейного износа

О, A ^ffOTH    / J \

~ ДА *    ^у    }

При заданных выше параметрах облучения толщина активного слоя уменьшается с увеличением угла наклона пучка частиц к поверхности детали. Угол наклона а определяется по приложению 2,

При активации необходимо исключить нагрев детали, вызывающий необратимые явления в поверхностном слое.

Суммарная активность детали не должна превышать уровня активности, допускаемого при работе без специальных мер защиты в соответствии с нормами радиационной безопасности и действующими санитарными правилами.

Метод поверхностной активации рекомендуется для измерения значений износа в диапазоне от 0 до 150 мкм.

2.2.    При измерении износа методом радиоактивных марок выбирают место, размеры и форму активируемого участка (марки) на торцевой поверхности, прилегающей к поверхности, подверженной износу. Размер активируемой площадки, перпендикулярной к изнашивающейся поверхности, должен быть на 20—25% больше ожидаемого значения износа. Форма марки определяет вид тари-ровочной функции. Чувствительность метода увеличивается с уменьшением размеров марки, перпендикулярной к изнашивающейся поверхности, и зависит согласно п. 2.1 от линейности тари-ровочной функции. Форме марки в виде прямоугольника полосы соответствует линейная тарировочная функция. Примеры профилирования марок и тарировочных функций приведены в приложении 3.

Активация деталей осуществляется аналогично п. 2.1 через коллиматор, обеспечивающий необходимую форму смазки. Угол а выбирают постоянным и близким к нулю.

Примечание. Для исследования интенсивных процессов изнашивания деталей и элементов конструкций из неметаллических материалов допускается применение активированных вставок, изготовленных из фильтровальной бумаги, пропитанной щавелевокислым ниобием 95, £_р — 0,768 МэВ, которые наклеивают на торцевые поверхности изнашиваемых деталей.

Метод радиоактивных марок рекомендуется для измерения значений износа более 150 мкм.

2.3.    При измерении износа методом активационного анализа смазочного материала для облучения тепловыми нейтронами готовят методом озоления по ГОСТ 1461 не менее трех многоэлементных эталонных проб, содержащих необходимые элементы, по объему и плотности равных исследуемым. Концентрация элементов в эталонах должна постепенно возрастать в предполагаемом диапазоне изменений концентраций элементов в пробах, исследуемых при измерении износа. Равные плотности достигаются добавлением в определенный объем пробы нейтрального наполнителя: сахара, карбоксиметилцеллюлозы и др.

2.4.    При измерении износа методом спектрального анализа смазочного материала готовят набор эталонных проб с различными концентрациями, диапазон изменения которых перекрывает диапазон предполагаемых концентраций в пробе при измерении износа, отвечающих следующим требованиям:

надежно установленный химический состав;

максимальное соответствие по химическому составу и физическим свойствам проб, анализируемым при измерении износа;

стабильность состава во времени на весь период измерений.

Для приготовления эталонных проб служит головной эталон, получаемый путем диспергирования тонкого порошка солей или окислов металлов, или металлоорганических соединений в чистом базовом масле при помощи ультразвукового диспергатора. Раз-

ГОСТ 27860-88 С. 5

бавлением головного эталона чистым базовым маслом получают серию эталонных проб с концентрацией каждого элемента — индикатора износа, пропорциональной ряду 1 : 4 : 10 : 20 : 40 : 100. Затем эталонные пробы и пробы отработанного смазочного материала неизвестного состава объемом 1 см³ переносят с помощью пипетки в углубления на рабочих торцах угольных или графитовых электродов с последующим осушением с помошью инфракрасного излучения при включенной вытяжной вентиляции.

2.5.    При измерении износа методами вырезанных лунок и про-филографирования поверхности трения в местах измерения перед вырезанием лунок или нанесением отпечатков, а также перед каждым измерением промывают, обезжиривают и просушивают. Выбор мест измерений, размеров измеряемых участков, размеров отпечатков и лунок производят, исходя из предполагаемого распределения износа по поверхности, а также поставленной задачи. Для построения эпюры износа вдоль какого-либо направления подготавливают измерения не менее чем в трех сечениях по этому направлению. Для облегчения нахождения мест измерений составляют схему их расположения, производя ее привязку к поверхности трения при помощи дополнительных меток (кернов, штрихов). В протокол измерения вносят: наименование детали (образца), наименование материала поверхности трения, его твердость, наименование и заводской номер измерительного прибора, схему расположения мест измерений.

Пример записи результатов измерений приведен в приложении 4.

2.6.    При измерении износа методом вырезанных лунок последние располагают таким образом, чтобы продольная ось их симметрии была перпендикулярна направлению относительного перемещения трущихся поверхностей. При вырезании лунки и ее измерении прибор и деталь (образец) фиксируют относительно друг друга согласно выбранной схеме расположения лунок.

Вырезание лунки производят по схеме, указанной на черт. 1. Для этого трехгранный алмазный резец 1, вращающийся вокруг оси XX по радиусу ОЛ, периодически подводят к поверхности трения 2 детали (образца) при подаче 0,002—0,003 мм/об, наблюдая за вырезанием в микроскоп прибора. В результате прохода резца должна образоваться лунка 5, имеющая длину EF.

При достижении заданной длины лунки проводят дозодку ее поверхности вращением резца в ту и другую сторону без подачи. Допускается проводить окончательную доводку лунки путем приработки сопряженных поверхностей трения. После доводки длину лунки измеряют с погрешностью не более 0,5 деления шкалы окуляра и результат заносят в протокол.

2.7.    При измерении износа методом профилографирования с использованием ориентации детали (образца) на профилографе по

Схема вырезания лунки

двум отпечаткам место измерения готовят следующим образом. На исследуемой детали (образце), схема ориентации которого на профилографе показана на черт. 2, наносят отпечатки 2 и 3, низшие точки которых лежат на заданной трассе профилографнро-вания 6. Отпечатки выполняют на твердомере Виккерса по ГОСТ 2999 так, чтобы между отпечатками располагался исследуемый участок изнашиваемой поверхности, а глубина отпечатков превышала значение износа не более чем в два раза. Отпечатки располагают на максимальном друг от друга расстоянии, ограниченном значением хода иглы щупа профилографа. После нанесения отпечатков 2 и 3 деталь (образец) устанавливают на предметный

Ориентации образца на профилографе

ш/ м Черт. 2

ГОСТ 27860-88 С. 7

столик 7, который может перемещаться в горизонтальной плоскости поперек движения иглы 8 щупа при помощи микровинта 9, а также поворачиваться в горизонтальной плоскости вращением микровинта 10. Образец 1 микровинтами 9 и 10 устанавливают относительно трассы профилографирования 6 таким образом, чтобы острие иглы 8 проходило через низшие точки 4 и 5 отпечатков 2 и 3. При этом глубины отпечатков контролируют по отклонению пера самописца.

Примечание. При измерении износа однократным профилографирова-нием отпечатки на трассу профилографирования не наносят.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1.    При измерении износа по уменьшению интенсивности гамма-излучения активированного слоя сцинтилляционный преобразователь устанавливают вблизи испытываемого объекта так, чтобы расстояние между окном приемника излучения и активированным участком было как можно меньше, а взаимное их расположение зафиксировано на все время измерений или воспроизводилось постоянным от измерения к измерению. Необходимо исключить нагрев детектора гамма-излучения от работающего механизма.

3.1.1.    Выбирают режимы работы аппаратуры и устанавливают следующий порядок измерения;

на сцинтилляционный преобразователь подают высокое напряжение согласно техническим условиям;

снимают спектр гамма-излучения от активированной детали, близкий к показанному на черт. 10 или 11 (приложение 5).

3.1.2.    На основе спектра определяют пороги дискриминации Ки К₂ с целью настройки на измерения по радионуклиду-индикатору (верхний и нижний пороги дискриминации, устанавливающие диапазон амплитуд импульсов, пропускаемых для регистрации).

3.1.3.    Регулировкой усиления добиваются размещения пика поглощения регистрируемых гамма-квантов в диапазоне а (черт. 10, 11), примерно равным 10 В.

Примечание. При измерении деталей малой активности допускается определять скорость счета в интегральном режиме с порогом дискриминации Ki в диапазоне Ь.

3.1.4.    Определяют продолжительность единичного измерения в импульсах

(2)

где AN_CT — заданная статистическая погрешность счета импульсов, %, которую принимают одинаковой для всех последующих измерений.

3.1.5. Задаваясь постоянным значением времени набора импульсов АГзад при статистически неравноточных измерениях или

количеством импульсов Л/_зад при статистически равноточных измерениях, измеряют, соответственно, количество импульсов N или продолжительность измерения At и на основании полученных данных рассчитывают скорость счета:

N

(3)

д т.

зад

А^зад

М

(4)

При определении начального значения скорости счета п₀ набор импульсов Л^зад или экспозицию по времени ДГзад увеличивают на порядок.

3.1.6.    При определении износа циклически движущихся деталей измерение начальной п₀ и текущей щ скоростей счета необходимо проводить в процессе движения.

(п1—п_ф1)е^х*

1    ^пф    i)    ^е    '^м

(5)

п

И L

П\+П_г—/ХЬ2—/г_ф 2(гс;—я_ф) (п₂~п_ф)

(6)

3.1.7.    Вносят поправки на фон и естественный распад разных по календарному времени измерений, определяя их по формулам:

где Я— постоянная распада изотопа индикатора;

1 и 2 — индексы, соответствующие двум контрольным источникам, скорость счета которых измерена отдельно;

1,2 — индекс, соответствующий двум контрольным источникам, скорость счета которых измерена вместе.

Измерения рекомендуется проводить в последовательности: П\; П\$\ И-2* При определении t_M необходимо обеспечить постоянные геометрические параметры измерения каждого источника.

3.1.8. Рассчитывают значения относительной скорости счета

Лот_Н=-^-100%.    (7)

Яи о

3.1.9.    По найденным значениям скорости счета с помощью та-рировочной функции (черт. 12, 13) устанавливают соответствующие частным значениям времени (наработки) при испытаниях или эксплуатации уровня линейного износа в месте активации и, при необходимости, строят кривую накопления износа во времени.

3.1.10.    Рассчитывают погрешность оценки (АЛ) линейного износа по формуле

(8)

д_{А =} ДПоти.

S ’

ГОСТ 27860-88 С. 9

где S берется для тарировочной функции в точке, соответствующей измеренному значению износа.

3.2. При измерении износа методом активационного анализа смазочного материала проводят отбор проб при последовательных измерениях износа без прекращения испытаний и разборки испытываемого объекта из одного и того же места предпочтительно из области наибольшей циркуляции масла. Рекомендуемый объем пробы не менее 10 мл. Периодичность отбора и объем зависят от целей измерений, интенсивности изнашивания исследуемых образцов или деталей и порога чувствительности.

3.2.1.    Исследуемые пробы масла с продуктами изнашивания и пробы чистого масла, относительно которого определяют концентрацию продуктов изнашивания, готовят так же, как эталонные пробы.

3.2.2.    Выбирают режим облучения, который должен отвечать следующим требованиям: начальная интенсивность излучения от изотопа — индикатора активированного образца должна превышать уровень естественного фона не менее чем в три раза, суммарная активность образца не должна превышать уровней активностей, предусмотренных нормами радиационной безопасности и основными санитарными правилами.

3.2.3.    Исследуемые и эталонные пробы отправляют на облучение в соответствии с требованиями объединения «Изотоп».

3.2.4.    Облученную пробу помещают перед детектором на таком расстоянии, чтобы t_M — «мертвое время» составляло не более 10%. При дальнейших измерениях это расстояние и взаимное расположение детектора и образца сохраняют постоянными. Во время счета детектор и проба находятся в свинцовом контейнере со стенкой толщиной не менее 50 мм для снижения фона космического излучения.

3.2.5.    Строят калибровочную кривую, устанавливающую однозначное соответствие между номером канала спектрометра и энергией гамма-излучения. Для этого три стандартных гамма-источника в соответствии с п. 1.1 помещают вблизи рабочего торца детектора и измеряют их гамма-спектр в течение 3—5 мин для получения статистически достоверных пиков, т. е. отвечающих условию 2А^гг>Зсг, где Ni — амплитуда t-го сигнала спектральной линии. Определяют в каких каналах амплитудного анализатора расположены максимумы пиков гамма-линий стандартных источников, указанных в п. 1.1, определяют зависимость номера канала от энергии гамма-излучения и рассчитывают угловой коэффициент и вертикальное смещение тарировочной кривой.

3.2.6.    Снимают гамма-спектр каждого эталона, соблюдая постоянство геометрии счета и продолжительность счета / с погрешностью не более 1%. Аналогично снимают гамма-спектр исследуемого образца и чистого масла.