МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ФРИКЦИОННОЙ СОВМЕСТИМОСТИ МАТЕРИАЛОВ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ

РД 50-662-88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

1 0 8 S

УДК 620.179.4:006.354    Группа    Т51

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Методы экспериментальной оценки фрикционной совместимости материалов трущихся сопряжений

ОКСТУ 0023

Дата введения 01.01.89

Настоящие методические указания устанавливают комплекс методов оценки фрикционной совместимости конструкционных и смазочных материалов, используемых в трущихся сопряжениях.

Показатели совместимости оценивают по трибостойкости сопряжения, т. е. способности данного сочетания материалов обеспечивать при стационарном режиме работы приемлемо малые и стабильные значения сил трения, интенсивности изнашивания и вероятности заедания в заданном или возможно большем диапазоне рабочих давлений, скоростей и температур, а также обеспечивать посредством приработки возможно 'большее увеличение этого диапазона за возможно более короткое время.

Метод оценки прирабатываемое™ не распространяется на испытания неэлектропроводящих конструкционных материалов, а также смазочных материалов электропроводящих или содержащих абразивные частицы в концентрациях, приводящих к электрическому разобщению трущихся поверхностей.

1. СУЩНОСТЬ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ

1.1. Предусматриваются следующие методы испытаний.

Ы.1. Испытания на трибостойкость в стационарных режимах

© Издательство стандартов, 1988

С. 10 РД 50-662—88

ния износа г]п.п и работы сил трения A_mn—vSF(t)dt за переходный период до стабилизации (где F(t) — текущее значение силы трения).

4.1.6.    Продолжают испытания при стабилизированных значениях температуры и сил трения (стационарный режим, этап IV на черт. 5). Определяют значение износа ц_Сл и работы сил трения Л_с-Т при стационарном режиме за период времени, равный /_пп.

Примечания:

1.    Если за время t_n._a не удается принятым методом измерения достоверно оценить износ вследствие его малости, то испытания на этапе III черт. 5 повторяют несколько раз, после чего измеряют износ и рассчитывают его значение, приходящееся на один интервал продолжительностью ?_п.п (путем деления измеренного износа на количество повторных интервалов испытаний на этапе III).

2.    При измерении износа методом поверхностной активации по ГОСТ 23.209—78, методом активационного анализа смазочного масла по ГОСТ 23,217—84, а также методом гашения сцинтилляций в смазочном масле по ГОСТ 23.206-79 измерения радиоактивности и отбор проб масла рекомендуется производить через равные интервалы времени порядка ДО—20 мин.

4.1.7.    Испытания повторяют при ряде более высоких значений давления вплоть до давления, приводящего к заеданию.

4.2. Методы оценки трибостойкости по диапазону допустимых температур (фрикционной теплостойкости).

4.2.1. Испытания при фрикционном разогреве, обеспечиваемом различными скоростями сколь-ж е н и я

Сущность метода заключается в том, что вращающийся и неподвижный кольцевые образцы исследуемого сочетания материалов устанавливают соосно, прижимают друг к другу торцевыми рабочими поверхностями с заданным осевым усилием, ступенчата изменяют температуру фрикционного разогрева путем ступенчатого изменения частоты вращения подвижного образца и определяют значения интенсивности изнашивания и (или) коэффициента трения для каждой ступени температуры фрикционного разогрева, а о фрикционной теплостойкости материалов судят по зависимости значений этих величин от температуры'.

Испытания проводят при нагрузке в соответствии с п. 2 и при ряде частот вращения подвижного образца: 50, 100, 200, 300, 500, 700, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 мин-¹.

В области ожидаемых значений критических температур допускается проведение испытаний с введением дополнительных частот вращения, находящихся в интервалах между указанными значениями.

При испытаниях на каждой из ступеней частот вращения, больших 700 мин^-1, длительность испытаний на каждой ступени — 15±0,1 мин. Если за указанное время износ подвижного или неподвижного образца составит менее 0,012 мм, то продолжительность испытаний увеличивают вдвое. Если и при этом износ не

РД 50—662—88 С. If

превысит указанного значения, то оценку износостойкости материала образца с малым износом проводят путем взвешивания на аналитических весах с погрешностью не более 0,001 г при массе изношенного слоя не менее 0,01 г.

При износе неподвижного образца более 1,0 мм термоэлектрические преобразователи устанавливают заново.

При износе подвижного или неподвижного образца, превышающем 2,0 мм или полном износе покрытия поверхности трения подвижного или неподвижного образца испытания на данной частоте вращения прекращают, износившийся образец заменяют, повторяют приработку и продолжают испытания со следующей ступени.

На каждой ступени частот вращения непрерывно измеряют температуру образцов и момент трения в соответствии с разд. 2, а при завершении испытаний на каждой ступени — количество оборотов подвижного образца за ступень.

После проведения испытаний на каждой из ступеней частот вращения остывшие образцы промывают, измеряют или взвешивают.

Испытания повторяют пять раз на новых образцах исследуемого сочетания материалов.

Примечание. Для (контроля триботех-ничеаких характеристик без измерения износа допускается проведение испытаний без съема образцов после каждой ступени частоты вращения.

Вычисляют показатель а стабильности коэффициента трения по формуле

п п

где п — количество повторных испытаний.

По результатам испытаний строят график зависимости от температуры коэффициента трения f и интенсивности изнашивания с указанием нагрузки, при которой проводилось испытание. При этом верхние границы зоны проводятся как сглаженные огибающие результатов испытаний (см. рекомендуемое приложение 2).

4.2.2. Испытания при объемном разогреве смазочного масла внешним источником

Метод состоит в том, что к цилиндрической поверхности подвижного образца, погруженного в смазочное масло, прижимают цилиндрической вогнутой поверхностью неподвижный образец с заданным усилием, регистрируют стабилизированное значение силы трения, повторяют испытания каждый раз при более высоком значении температуры смазочного масла, а о фрикционной совместимости судят по минимальному значению температуры, при

котором сила трения возрастает, и соответствующему значению коэффициента трения.

Устанавливают частоту вращения (300±10) мин^-1, сближают образцы до касания и устанавливают значение нагрузки испытаний Р, определяемое по формуле

Р=Ар,

где А = 2Х Ю~² — номинальная (расчетная) площадь поверхности трения неподвижного образца, м²; р — расчетное давление, применительно к которому оценивают фрикционную совместимость, Па (кгс-м~²).

Проводят испытания в течение времени не менее продолжительности стабилизации момента сил трения и температуры неподвижного образца, измеренных в соответствии с требованиями п. 2.

Регистрируют стабилизированные значения момента сил трения и температуры.

Включают подогреватель ванны со смазочным' маслом,' обеспечивая повышение температуры масла (п. 2) до 60°С с погрешностью поддержания температуры не более ±1°С, и проводят повторные испытания.

Испытания повторяют последовательно при температурах масла 80, 100, 120, 140, 160, 180°С.

Испытания повторяют для трех пар образцов из исследуемых материалов и для трех пар материалов, по отношению к которым проводят сравнительную оценку фрикционной совместимости (материал сопряженного образца тот же).

Примечание. Смазочное масло меняют после каждой серии повторных испытаний одного и того же материала при различных температурах.

Вычисляют для каждой серии испытаний средние для данной температуры значения коэффициента f трения в соответствии с обязательным приложением 1.

Строят зависимость коэффициента трения и температуры неподвижного образца от температуры масла, и оценивают значение критической температуры масла, при котором начинается монотонное возрастание коэффициента трения (черт. 6).

Примечание. В области температур, соответствующих ожидаемому значению критической температуры, при повторных испытаниях уменьшают величину ступеней нагрева до 10°С.

Лучшей совместимостью обладают материалы, обеспечивающие более высокие значения критической температуры масла и меньшие значения коэффициента трения.

При записи результатов испытаний необходимо указать, применительно к какому значению давления р и по отношению к каким материалам проводилась сравнительная оценка фрикционной совместимости.

РД 50—662—88 С. 13'

4.3. Метод оценки трибостойкости при переходных режимах, связанных с повторными пусками и со ступенчатым увеличением нагрузки.

Сущность метода состоит в том, что испытываемое сопряжение, приработанное при определенных значениях нагрузки и скорости скольжения, подвергают повторным испытаниям в процессе пуска при той же нагрузке и скорости скольжения и (или) при ступенчато изменяющейся нагрузке, а оценку триботехнических свойств производят, сопоставляя показатели износа и работы сил трения

____-    -    kO

-I—I—I—^ilii |    |    1^

20    60    100    М    -    180    T_Mr°С

Черт. 6

в переходном процессе стабилизации с соответствующими величинами при стабилизированном трении в течение времени, равного продолжительности стабилизации. Испытания по данному методу производят в соответствии с п. 4.1.

По результатам испытаний вычисляют относительные показатели фрикционных потерь и износостойкости при пуске по формулам

С. 14 РД 50—662—88

где А_с.т>т]с.т — работа сил трения и износ при стабилизированном режиме за этот период £_п.п> равный продолжительности переходного процесса от пуска до стабилизации;

Л_п._ш rin.n — то же для переходного процесса.

Если оценка износа производится по результатам взвешивания образцов, то испытываемые образцы разбивают на две группы. В начале обе( группы образцов испытывают в соответствии с п. 4.1.3, после этого их снимают с испытательной установки, последовательно промывают жидкостями, указанными в разд. 2, и взвешивают. Затем одну группу образцов испытывают в соответствии с п. 4.1.5 в течение времени, необходимого для стабилизации режима трения, а вторую группу в соответствии с пп. 4.1.5 и 4.1.6 в течение времени /i = crf_n._n без остановки (без перерывов в трении). Значение а выбирают таким, чтобы разница в износах образцов первой и второй групп могла быть с достаточной точностью оценена принятым методом измерения износа.

После испытаний образцы первой и второй групп снимают с испытательной установки, промывают и взвешивают. Оценивают значения весового износа AG_n._n для каждого образца первой группы и AGj — второй группы.

При измерении износа по массе образцов критерий Я_ПЛ1£ определяют по формуле:

Г7    ^_гДО-_п>п

■* mi.ii 5 — ■ _     ,

где AGn.n — среднее значение износа по массе за время ^_п._п;

AGi — среднее значение износа по массе за время G — а£ц._п-4.4. Метод оценки прирабатываемости по скорости и диапазону увеличения в процессе приработки критических нагрузок

4.4.1. Испытания состоят из трех основных этапов: для неприработанных образцов в процессе трения с заданной скоростью скольжения и смазыванием выбранным смазочным материалом при быстро возрастающей нагрузке оценивают контурное давление р_0Л1, выше которого отмечается возрастание коэффициента трения, а также давление р_м._ш при котором начинается заедание неприработанных образцов;

осуществляют приработку при ступенчатом нагружении, повышая нагрузку достаточно быстро, чтобы режим трения был в максимальной степени близок к режиму заедания, при этом оценивают максимальное для испытываемого материала давление р_м.m соответствующее переходу к заеданию приработанного образца, а также продолжительность i_n испытаний (приработки) от момента достижения давления р_м._н до момента достижения давления

Р м.п>

РД 50—662—88 С. 15

быстро и непрерывно снижают действующую нагрузку и оценивают давление р₀,_ш при котором прекращается снижение коэффициента трения.

Принимают, что лучшей прирабатываемостью обладают материалы с большей разностью между р_МЛ1 и р_м._ш а также между Ро.н и ро.п, и у которых эта разность в процессе приработки в режиме на грани заедания достигается за меньшее время. О несущей способности (грузоподъемности) материала в приработанном и неприработанном состояниях судят соответственно по значениям давлений р₀._н, рм.и и р₀.п, Рм.п-

4.4.2.    При разобщенных поверхностях трения образца и контробразца устанавливают напряжение, подаваемое к ним (20,5± ±0,5) мВ.

4.4.3.    Образец прижимают к контробразцу с нагрузкой, обеспечивающей расчетное давление (1±0,1) МПа ((9,8±0,98) кгс* • см~²) и регистрируют соответствующее значение напряжения £/_mj_n, которое принимают за нижний порог регулирования.

В отверстие, находящееся от поверхности трения неподвижного образца на 0,5—1,0 мм, плотно устанавливают термоэлектрический термометр (термопару) с диаметром термоэлектрода не более 0,5 мм таким образом, чтобы его головка касалась материала образца на дне отверстия.

4.4.4.    Устанавливают заданный режим смазывания по подаваемой дозе, периодичности (частоте) и способу подачи смазочного материала. Приводят во вращение подвижный образец с частотой, обеспечивающей заданную скорость скольжения.

4.4.5.    Устанавливают нагрузку в соответствии с п. 4.4.3 и проводят предварительную приработку до стабилизации силы трения и температуры, но не менее 120 мин.

4.4.6.    Включают привод нагружателя, обеспечивая непрерывное повышение расчетного давления на поверхности контакта подвижного и неподвижного образцов со скоростью не менее 0,34 МПа* с^-1 (200 кгс • см~² * мин^-1) и не более 1,0 МПа* с^-1 (588 кгс * см^-2 • мин"¹). В процессе нагружения непрерывно регистрируют значения действующей нагрузки, силы трения, температуры и напряжения.

4.4.7.    Испытания продолжают до заедания, которое контролируют до увеличивающейся скорости роста силы трения и температуры. По моменту начала заедания устанавливают давление р_м._н несущей способности испытуемого образца материала в неприработанном состоянии.

4.4.8.    Готовят новую пару образцов (образец и контробразец) из той же партии.

4.4.9.    Проводят испытания в соответствии с п. 4.4.6, увеличивая нагрузку до тех пор, пока напряжение на стыке не достигнет значения t/_min нижнего порога регулирования (п. 4.4.3).

4.4.10.    Отключают привод нагружателя и проводят испытания на постоянной нагрузке до тех пор, пока напряжение не достигнет значения £/_тах верхнего порога регулирования, превышающего значение U_min на 2 мВ.

4.4.11.    Не более чем через 5 с после достижения напряжения ^Лпах вновь включают привод нагружателя, увеличивая давление до тех пор, пока напряжение на стыке не достигнет значения C/_min.

4.4.12.    Испытания по пп. 4.4.8—4.4.11 продолжают последовательно и непрерывно до заедания, определяя давление р_Л1._п несущей способности испытуемого материала в приработанном состоянии (черт. 7).

Схема нагружения при испытаниях на прирабатываемость (метод 4.4)

Черт. 7

4.4.13.    Устанавливают новую пару образцов из тех же материалов той же партии и готовят их к испытаниям (см. раздел 3). Образцы снимают с испытательной установки, промывают последовательно промывочными жидкостями и взвешивают или измеряют в соответствии с п. 3.3.

4.4.14.    Образцы вновь устанавливают на испытательную установку и проводят их предварительную приработку в соответствии с п. 4.4.5.

РД 50—662—88 С. 17

4.4.15.    Проводят испытания в соответствии с пп. 4.4.9—4.4.11.

4.4.16.    Увеличение нагрузки прекращают после достижения максимальной нагрузки, не приводящей к заеданию, оцененной предыдущими испытаниями первой пары образцов по п. 4.4.12.

4.4.17.    Разгружают образцы, обеспечивая непрерывное снижение расчетного давления со скоростью 0,34—1,0 МПа* с^-1 (200—588 кгс • см^-2 • мин^-1).

В процессе разгружения непрерывно регистрируют в соответствии с разд. 3 значения действующей нагрузки, силы трения, температуры и напряжения. Испытания продолжают до полного разгружения образцов.

4.4.18.    Образцы снимают с испытательной установки, промывают последовательно жидкостями и взвешивают или измеряют размеры образцов в соответствии с разд. 2.

4.4.19.    Испытания по пп. 4.4.6—4.4.18 проводят для других испытуемых материалов, повторяя их для каждого материала по три раза.

Образец диаграммы изменения коэффициента трения сопряжения для сплава А09-1 f

4.4.20.    Испытания с целью оценки прирабатываемости и несущей способности в режиме растущих нагрузок и скоростей скольжения описаны в рекомендуемом приложении 3.

4.4.21.    По средним результатам трех повторных для каждого материала испытаний (пп. 4.4.6, 4.4.7) строят график зависимости «коэффициент трения f — давление /?», по которому оценивают давление р_ом, соответствующее минимуму коэффициента трения для образцов в неприработанном состоянии (черт. 8, кривая 1).

Коэффициент трения определяют по формуле

где F — сила трения, Я (кгс); Р — нагрузка, Н (кгс).

4.4.22.    По результатам испытаний, проведенных по п. 4.4.17 строят график зависимости «коэффициент трения / — давление р», по которому оценивают давление р_ом, соответствующее минимуму коэффициента трения для образцов в приработанном состоянии (черт. 8, кривая 2).

4.4.23.    По результатам испытаний вычисляют показатели при-рабатываемости.

Показатель степени приращения грузоподъемности при приработке (Л_м) вычисляют по формуле

J-J Рм.п—Рм.н

* *М-    3

-^м.п

где /?_м._ш р_м.н — давления, определенные в соответствии с пп. 4.4.7 и 4.4.12.

Показатель степени увеличения максимального давления устойчивой несовершенной смазки при приработке (П_г) вычисляют по формуле

г-г Ро.П ^О.Н

где ро.н, ро.п — давления, определенные в соответствии с пп. 4.4.21 и 4.4.22.

Скоростной показатель прирабатываемости по скорости приращения при приработке предельной грузоподъемности 77_м.₀ вычисляют по формуле

ЛРм.П Рм.Н

м.о    :    з

Р.М.П ' ^п

где t_n—продолжительность испытаний (приработки), с, от первого достижения напряжения f/_min (п. 4.4.9) до последнего достижения напряжения t/_miri (п. 4.4.10).

Комплексный показатель прирабатываемости (/7_К) вычисляют по формуле

_ Рм.П Р м.н

где И — износ образца из испытываемого материала.

Примечалне. В зависимости от поставленной задачи при расчете П_к может учитываться вместо износа образца из испытываемого материала износ сопряженного контробразца или суммарный износ взаимно контактирующих подвижных образцов.

Пересчет результатов, испытаний на прирабатываем'оеть к натурным подшипниковым узлам — в соответствии с рекомендуемым приложением 4.

РД 50—662—88 С. 1 S'-

Для испытаний с автоматическим нагружением и изменяющейся скоростью нагружения рекомендуется установка в соответствии с рекомендуемым приложением 5.

Расчет предельной грузоподъемности р_м>п при испытаниях на прирабатываемость без доведения до заедания — в соответствии: с рекомендуемым приложением 6.

С. 2 РД 50—662—88

с целью оценки диапазона давлений (грузоподъемности, метод 4.1) и температур фрикционного разогрева (фрикционной теплостойкости, метод 4.2), при которых обеспечивается стабильная работа трибосопряжения без заедания с ‘Приемлемыми значениями интенсивности изнашивания, сил трения и температур. Испытания по методу 4.2 реализуются в двух видах: цри фрикционном разогреве (метод 4.2.1) и при объемном разогреве смазочного масла внешним тепловым источником (метод 4.2.2).

1.1.2.    Испытания на трибостойкость при переходных режимах, обусловленных повторными пусками и ступенчатым изменением нагрузки, с целью оценки износостойкости, антифрикционности и фрикционной теплостойкости по характеристикам нестационарно-сти, основанные на измерении стабилизированных значений интенсивности изнашивания, сил трения и температур фрикционного разогрева, а также значений этих величин в переходном процессе после пуска или ступенчатого изменения нагрузки.

1.1.3.    Испытания на дрирабатываемость с целью оценки скорости и диапазона увеличения (в процессе приработки нагрузок и скоростей, при которых сопряжение работает без заедания, а также нагрузок, соответствующих минимуму коэффициента трения, основанные на оценке значений этих величин до испытаний и после испытаний (приработки) в предельно-допустимом режиме увеличения нагрузки (режиме на грани заедания).

Схема испытаний для всех методов, кроме метода 4.2.1,— в соответствии с черт. 1, для метода 4.2.1 — в соответствии с черт. 2.

Схема испытаний на фрикционную совместимость (кроме метода 4.2.1)

1 — неподвижны/! образец:    2    —    подвижный    образец; А — отверстие иод термоэлектрический преобразователь; Р — нагрузка

Черт. 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное

ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА, СИЛ ТРЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУР

1.    Износ образцов определять одним из следующих методов: взвешиванием, измерением линейных размеров до и после испытаний с погрешностями соответственно не более 0,1 мг и 0,005 мм, гашением сцинтилляций в смазочном масле по ГОСТ 23.206-79, поверхностной активацией по ГОСТ 23.200-70, активационным анализом смазочного (материала по ГОСТ 23.217-84. Измеряемый износ по массе должен быть не менее 5 мг.

Для исключения систематических ошибок все измерения выполняют на одних и тех же приборах.

Должно быть исключено влияние пропитки образцов промывочной или •смазочной жидкостью на результаты оценки массы образцов до и после испытаний.

При измерениях линейного износа используют измерительный прибор, обеспечивающий измерение расстояния от рабочей (изнашивающейся) поверхности до неизменной базовой поверхности образца (в частности искусственной базовой поверхности) с погрешностью не более 0,002 мм.

2.    При определении среднего по рабочей поверхности линейного износа каждого образца измерения производят как минимум по четырем точкам, симметрично расположенным относительно образца.

С этой целью определяют линейный износ (Ай), мкм, образца в каждой из контролируемых точек на его поверхности для соответствующей ступени (этапа) испытаний

Дй=Дй_н—й_к,

где й_н и А к — начальное и конечное расстояния от рабочей поверхности до базовой (до и после испытаний).

3.    Средний линейный износ Д/г образца на данной ступени испытаний определяют как среднее арифметическое по результатам измерений в контролируемых точках.

4.    При определении износа взвешиванием линейный износ определяют по формуле

О и—О к

?А_а

где Он. — масса образца до и после испытаний на данной ступени в мг;

q — плотность материала в поверхностном изнашиваемом слое, мг/мм³;

А_а — площадь поверхности трения образца, мм².

5. Среднюю интенсивность изнашивания / для каждого из испытанных образцов на соответствующем режиме для определенного этапа испытаний определяют на основе среднего линейного износа Д/г по формуле

где L — путь трения данного образца, м, соответствующий износу Д7г.

Значения L определяют с учетом размеров образцов по формуле

l=nu

где/ — линейный размер поверхности трения сопряженного образца в направлении скольжения, м.

РД 50—662—88 С. 3

Схема испытаний по методу 4.2.1
	П

1.    7    — гнезда установочные образцов; 2 — шарнирный узел самоустановки образцов; 3 — головка для установки образцов; 4 — образец подвижный; 5 — образец неподвижный; 6 — штифт установки образцов

Черт. 2

2. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Для оценки фрикционной теплостойкости по методу 4.2.1 рекомендуется установка для испытаний материалов на трение типа 20168 УМТ, для остальных методов — изготавливаемые серийно установки типа 20168 УМТ, СМЦ-2, 2070 СМТ-1 или им подобные, а также установка МТ-22ВП (рекомендуемое приложение 5), выпускаемые по документации, утвержденной в установленном порядке.

Установки должны быть снабжены ванной для смазочного масла в объеме не менее 90 см³, обеспечивающей возможность по-гружения нижней кромки подвижного образца на глубину не менее 5 мм.

С. 4 РД 50—662—88

При испытаниях по методу 4.2.2 должен быть обеспечен подогрев смазочного масла в\ ванне с погруженным в нее подвижным образцом до температур 20—200°С с погрешностью не более 1°С.

2.2.    Испытательная установка для проведения испытаний должна обеспечивать:

частоту вращения, обеспечивающую при заданных размерах образцов скорость скольжения в диапазоне 0,1—2,6 м • с^-1 с погрешностью не более 5%, при испытаниях по методу 4.2;

прижатие испытуемого неподвижного образца к подвижному плавно увеличивающейся или уменьшающейся силой, обеспечивающей давление на испытуемом сопряжении в диапазоне 1— 10 МПа (9,8—98,0 кгс/см²);

допуск радиального биения шпинделя для установки подвижного образца не более 0,03 мм.

Примечание. Указанные диапазоны обеспечиваются указанными серийно выпускаемыми установками для испытаний на трение и износостойкость. Расширение диапазонов допускается использованием специальных испытательных установок или приспособлений.

2.3.    Измерительная система установки должна обеспечивать непрерывную в процессе проведения испытаний регистрацию следующих параметров:

нагрузка с погрешностью не более 5% от действующего значения;

момент сил трения в диапазоне до 1470 Н • см (150 кгс-см); среднее квадратическое отклонение при оценке случайной погрешности моментоизмерителя при статической градуировке не более Э% от измеряемого значения, температуры¹ материала- у поверхности трения неподвижного образца в диапазоне от температуры окружающей, среды до Э00^рС с погрешностью не более 5%; для оценки фрикционной теплостойкости по методу 4.2 должно быть обеспечено измерение температуры до 800°С с применением электронного потенциометра класса точности не ниже 0,5;

измерение суммарного количества оборотов подвижного образца с пределами допускаемой погрешности измерения ±10—0,0001 п_у где п — показания счетчика.

Для испытаний по методу 4.4 испытательная установка, кроме того, должна обеспечивать:

скорость увеличения или уменьшения давления при разовом включении нагружающего устройства не менее 0,34 МПа*с^-1 (200 кгс • см“² • мин^-1);

измерение электрического напряжения на стыке трущихся поверхностей в диапазоне 0,5—5 мВ с погрешностью не более 0,2 мВ при напряжении, соответствующем разомкнутым образцам, не более 20 мВ;

чувствительность регистрирующего прибора при замкнутом контакте должна быть не менее 2,5 мм • мВ^-1 и не менее 5 Ом * В^-1 и быстродействие не менее 4 мВ * с^-1;

RzW,

\Л'/>

RzVIg ^

vVj

НЧШ1

Неподвижный образец должен иметь возможность самоуста* новки в плоскости, перпендикулярной к оси вращения подвижного образца.

Материал контробразца и характеристики начального качества его поверхностного слоя выбирают в зависимости от целей испытаний.

РД 50—662—88 С. 7

Для спеченных, волокнистых и асбофрикционных материалов допускается применение образцов с характеристиками шероховатости рабочих поверхностей, соответствующими технологии изготовления деталей узлов трения, для которых предназначены испытуемые материалы.

2.5. Промывочные жидкости: бензин по ГОСТ 443-76, ацетон по ГОСТ 2603-79.

Примечание. Для материалов, растворяющихся указанными жидкостями или поглощающих эти жидкости, допускается использование при промывке других жидкостей, обеспечивающих удаление веществ органического происхождения.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1.    Образец и (или) контробразец с помощью специального инструмента, обеспечивающего обработку резанием, обрабатывают таким образом, чтобы контурная поверхность взаимного прилегания образца и контробразца при установке на испытательном стенде составляла не менее 90% от номинальной расчетной поверхности контакта. Контроль прилегания осуществляют визуально по пятну контакта.

3.2.    Образец и контробразец устанавливают на испытательный стенд.

3.3.    В отверстие, отстоящее от поверхности трения неподвижного образца не более чем на 1 мм и не менее 0,5 мм, плотно устанавливают термоэлектрический преобразователь (термопару) с диаметром термоэлектрода не более 0,5 мм таким образом, чтобы его головка касалась материала на дне отверстия. Регистрируют температуру окружающей среды.

3.4.    Устанавливают частоту вращения (300±10) мин^-1, нагружают образцы усилием, обеспечивающим давление 1 МПа, и осуществляют приработку образцов с соблюдением условий смазывания в соответствии с разд. 2 до достижения стабилизации момента сил трения (отклонения от среднего значения при стабилизированном трении должны быть не более 5%) и прилегания сопряженных поверхностей, характеризуемого следами трения на площади не менее 95% рабочей поверхности неподвижного образца. Площадь поверхности прилегания контролируют периодическим осмотром рабочих поверхностей после первых пяти минут, а затем через каждые 30 мин испытаний без съема образцов с испытательной установки.

Примечание. Для сокращения продолжительности приработки допускается периодическое шабрение рабочих поверхностей в период приработки без снятия образцов с испытательной установки. Высокоэластичные материалы (например, резины) допускается испытывать без приработки. Для волокнистых .материалов и тонких гальванических покрытий шабрение не допускается.

С. 8 РД 50—662—88

3.5. : Образцы последовательно промывают в бензине-и ацетоне в соответствии с п. 2.4 и высушивают на воздухе.

3.6.    Взвешивают образцы или производят другие подготовительные операции, необходимые для измерения износа.

3.7.    Устанавливают заданный режим смазывания, приводят во вращение подвижный образец с частотой, обеспечивающей заданную скорость скольжения.

Пуск прибора при испытаниях проводят в следующей последовательности: сближают образцы до касания, приводят подвижный образец во вращение и затем прикладывают нагрузку. Отсчет продолжительности испытаний и количества оборотов при приработке и испытаниях производят от момента приложения нагрузки.

4. ПРОВЕДЕНИЕ, ОБРАБОТКА И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

4.1.    Метод оценки тр и бо сто й ко ст и по диапазону допустимых давлений (грузоподъемности) в стационарном режиме

4.1.1.    Сущность метода состоит в ступенчатом изменении нагрузок при постоянной скорости скольжения, измерении и сопоставлении стабилизированных значений интенсивности изнашивания, сил трения и температур при различных значениях давления для различных материалов сопряжения.

4.1.2.    Для сравнительных испытаний, когда не ставится задача воспроизведения или моделирования скорости скольжения, применяют скорость у = 0,5 м*с“^!, что например, для образцов, показанных на черт. 3, обеспечивается при частоте вращения п— = 239 мин^-1.

В остальных случаях необходимую частоту определяют по формуле

п=—— -19100, d

где v — устанавливаемая (воспроизводимая) при испытаниях скорость скольжения, м • с^-1, d — диаметр образца, мм.

4.1.3. При вращающемся подвижном образце осуществляют нагружение, повышая нагрузку со скоростью в соответствии с разд. 2 до достижения давления рь значение которого назначают в зависимости от поставленной задачи (оценка совместимости при эксплуатационном значении давления, при заданном эталонном значении и др.). Для общей сравнительной оценки совместимости значения р_х назначают из ряда: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 МПа.

Примечание. Давление р в любой момент испытаний определяют по

формуле р = Р/А, где Р — действующая в данный момент нагрузка, Н(кгс); А—расчетная (номинальная) поверхность контакта образцов, м².

рд 50—662—88 С. 9

В процессе испытаний при давлении pi (этап I на черт. 5) непрерывно измеряют и регистрируют значения силы трения F, температуры 7, износа г]. Испытания проводят до стабилизации силы трения и температуры.

Измерения производят в соответствии с обязательным приложением 1.

Схема испытаний при стабильном трении и при повторных пусках Л

4.1.4.    Производят разгружение образцов, снижая нагрузку со скоростью в соответствии с разд. 2. При вращающемся подвижном образце разобщают образцы на период времени, равный продолжительности остывания образцов до температуры окружающей среды Т₀ (этап II на черт. 5).

4.1.5.    Осуществляют повторное нагружение до давления аналогично п. 4.1.3 (этап III на черт. 5).

Регистрируют значение t_n__n продолжительности испытаний с момента пуска до стабилизации силы трения и температуры (стабилизации режима трения), определяют соответствующие значе-