Этот документ входит в профессиональные
справочные системы «Кодекс» и  «Техэксперт»


ГОСТ 23.221-84

Группа Т51

     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     

Обеспечение износостойкости изделий

     
Метод экспериментальной оценки температурной стойкости
смазочных материалов при трении

     
Products wear resistance assurance.
Experimental evaluation of lubricants temperature stability at friction



МКС 19.060

ОКСТУ 0023

Дата введения 1986-01-01



Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14 декабря 1984 г. N 4433 дата введения установлена 01.01.86


ВЗАМЕН ГОСТ 17604-72


Настоящий стандарт устанавливает метод экспериментальной оценки температурной стойкости жидких и пластичных смазочных материалов при трении. Стандарт не распространяется на испытания твердых смазочных материалов.

Сущность метода состоит в триботехническом испытании сопряжения с точечным или линейным контактом, образованным вращающимся с постоянной и малой скоростью образцом и тремя (или одним) неподвижными образцами, при постоянной нагрузке и ступенчатом повышении объемной температуры образцов и окружающего их смазочного материала от внешнего источника тепла, регистрацией момента трения во время испытаний, по изменениям которого судят о температурной стойкости смазочных материалов. Термины и определения приведены в приложении 1.

Устанавливаются шесть схем испытаний (черт.1):

А -

испытания при контакте вращающегося шара с тремя неподвижными шарами;

Б -

испытания при контакте вращающегося шара со сферическим пояском на пересечении торцевой поверхности внутреннего отверстия нижнего образца, выполненного в виде кольца;

В -

испытания при контакте вращающегося шара с тремя образцами с плоскими рабочими поверхностями;

Г -

испытания при контакте вращающегося шара с тремя цилиндрическими роликами равнорасположенными относительно оси вращающего шара;

Д -

испытания при контакте вращающегося конического образца с тремя цилиндрическими образцами равнорасположенными относительно оси вращения образца;

Е -

испытания при контакте вращающегося конического образца с коническим пояском на пересечении торцевой поверхности и внутреннего отверстия нижнего образца, выполненного в виде кольца.



Схемы испытаний  

       
Черт.1



Испытания по схемам А, В, Г, Д могут быть распространены на испытания смазочных материалов для зубчатых колес, подшипников качения, сопряжений кулачок-толкатель и поршневое кольцо - гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания.

Испытания по схемам Б и Е могут быть распространены на испытания смазочных материалов для подшипников скольжения и сопряжений поршневое кольцо - гильза двигателя внутреннего сгорания.

1. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

1.1. При проведении испытаний применяют испытательную машину, содержащую:

вертикальный шпиндель с приводом, обеспечивающим частоту его вращения 0,1 рад/с (1 мин) с погрешностью не более 1%, и имеющий патрон для закрепления шара диаметром 8 или 12,7 мм или цилиндрического образца с конической рабочей поверхностью из испытуемого материала;

горизонтально расположенную чашку с испытуемым смазочным материалом, имеющую оправку для закрепления образцов в соответствии с требованиями черт.1, обеспечивающую равномерное прижатие нижних образцов к верхнему под заданной нагрузкой, не допуская проворачивания образцов при испытании;

систему нагружения, обеспечивающую создание осевых нагрузок от 10 до 150 Н включительно с погрешностью не более 0,5%;

нагреватель, обеспечивающий подъем объемной температуры узла трения и окружающего его слоя масла в интервале температур 293 К-573 К и поддержание ее на заданном уровне с погрешностью не более ±5 К;

устройство для непрерывной регистрации момента трения между образцами с погрешностью не более 1%.

Примечание. Радиальное и осевое биения верхнего образца, закрепленного в шпинделе, не должно превышать 0,2 мм по рабочему диаметру;

крепление образцов и деталей должно обеспечивать легкое извлечение их из чашки и шпинделя при смене или промывке деталей узла трения.

1.2. Технологическое состояние машины должно проверяться не реже четырех раз в год и после проведения наладочных работ в соответствии с приложением 2.

     1.3. Образцы для испытаний

1.3.1. При испытаниях по схеме А, указанных в пп.1.3.1-1.3.5: шарики 3 степени точности группы Н диаметром 8 мм по ГОСТ 3722-81 из стали ШХ15 по ГОСТ 801-78.

1.3.2. При испытаниях по схеме Б: шарик 3 степени точности группы Н диаметром 12,7 мм по ГОСТ 3722-81 из стали марки ШХ15 по ГОСТ 801-78. Кольцо из испытуемого материала (черт.2).

Черт.2



Рабочую поверхность кольца на пересечении торцевой поверхности А и внутренней цилиндрической поверхности В шириной =(0,2±0,05) мм создают на пластичных материалах - вдавливанием стального шарика диаметром 12,7 мм на прессе под нагрузкой 1-6 кН; на малопластичных материалах вытачиванием фасонным резцом, после чего калибруют шариком диаметром 12,7 мм под давлением.

Примечание. Наличие трещин и разрывов на рабочей поверхности не допускается.

1.3.3. При испытании по схеме В:

верхний образец - шарик по п.1.3.2,

нижние образцы (черт.3) - три параллелепипеда (тип 1) 5х5х6 мм или ролика (тип 2) диаметром 5 мм и длиной 6 мм с рабочими торцевыми поверхностями из испытуемого материала. Шероховатость рабочих поверхностей 0,05-0,07 мкм.

Допуск перпендикулярности поверхностей относительно поверхностей А - не более 0,01 мм.

Черт.3



1.3.4. При испытаниях по схеме Г:

верхний образец - шарик по п.1.3.2,

нижний образец - три цилиндрических образца из испытуемого материала с рабочими поверхностями диаметром (8±0,1) мм (черт.4). Показатель шероховатости рабочих поверхностей 0,05-0,07 мкм.

Черт.4



1.3.5. При испытании по схеме Д:

верхний образец (черт.5) - цилиндрический с конической рабочей поверхностью, имеющей угол при вершине 110°±15'. Показатель шероховатости рабочей поверхности 0,05-0,07 мкм;

нижние образцы - три цилиндрических по п.1.3.4.     

Несоосность поверхностей А и Б - не более 0,01 мм.

Черт.5



1.3.6. При испытаниях по схеме Е:

верхний образец - конический из испытуемого материала по п.1.3.5;

нижний образец - кольцо из испытуемого материала по п.1.3.2.

Рабочая поверхность на пересечении торцевой и внутренней цилиндрической поверхностей кольцевого образца создается вдавливанием пуансоном, аналогичным верхнему образцу; при использовании хрупких материалов рабочую поверхность протачивают резцом с последующей калибровкой (черт.6).

Непараллельность поверхностей А и Б - не более 0,01 мм.

Неперпендикулярность поверхностей А и В - не более 0,01 мм.

Черт.6



1.4. Промывочные жидкости для образцов:

бензин по НТД;

ацетон по ГОСТ 2603-79;

спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

1.5. Приборы и материалы

микроскоп с увеличением 25 (или большим) с окулярмикрометром с ценой деления 0,001 мм (при испытаниях по схемам Б и Е);

секундомер по НТД;

шпатель (при испытании пластичных смазочных материалов);

пинцет;

вата гигроскопическая по ГОСТ 5556-81 (для протирки оборудования);

бязь безворсовая (для протирки образцов);

бумага шлифовальная (для очистки с поверхностей оборудования следов коррозии и лаков, образовавшихся в результате предыдущих испытаний).

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

2.1. Все детали машины, соприкасавшиеся со смазочным материалом или с образцами во время испытания (чашку с деталями крепления нижних образцов и детали крепления верхнего образца в шпинделе) и поверхности захвата пинцета промывают бензином по НТД и просушивают на воздухе.

2.2. Образцы последовательно промывают промывочными жидкостями по п.1.4.

Примечание. Качество промывки оценивается путем испытания, проводимого по методике, приведенной в разд.3, но без смазочного материала. При этом уже установленные в машину образцы перед приведением в соприкосновение протираются тампоном из безворсовой бязи, смоченным серным эфиром по п.1.4. При значении максимального коэффициента трения не ниже 0,35 и скачкообразном его изменении с размахом колебаний не менее 0,1 промывку считают удовлетворительной.

2.3. Верхний образец устанавливают в шпинделе машины. Нижние образцы устанавливают в чашке и заливают исследуемым смазочным материалом так, чтобы уровень смазочного материала был выше верхнего края нижних образцов не менее чем на 1 мм. При испытании пластичных смазочных материалов оправку с нижними образцами набивают с помощью шпателя, не допуская образования пустот.

2.4. Образцы приводят в соприкосновение.

2.5. Производят градуировку устройства для измерения момента трения. Результаты градуировки представляют в виде зависимости коэффициента трения от отклонения пера самописца . При этом используют следующие соотношения для схем А, В, Г и Д:     


и для схем В и Е: