ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
ИЗДЕЛИЙ
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
ВОССТАНОВЛЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ
И
Цена 10 коп.
здание официальноеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН
Госагропромом СССР
Государственным комитетом СССР по стандартам
Министерством высшего и среднего специального образования БССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Ф. X. Бурумкулов, канд. техн, наук; И. И. Карасик, д-р техн, наук (руководители темы); С. А. Поляков; И. М. Мельниченко, канд. техн, наук; А. М. Осин; А. А. Идиатулин; В. О. Замятнин; Л. А. Фельдман
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Начальник Управления машиностроения Л. Л. Акинфиев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 апреля 1986 г. № 863
♦
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ИЗДЕЛИЙ
М
гост
23.224-86
етоды оценки износостойкостиProducts wear resistance assurance.
Reestablished machine parts.
Exnerimental evaluation ot wear resistance ability
ОКСТУ 0023
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 апреля 1986 г. № 863 срок введения установлен
с 01.01.87
Стандарт распространяется на восстановленные детали подвижных сопряжений, изнашивающиеся в процессе эксплуатации, и устанавливает общие положения методов оценки их износостойкости при помощи изнашивания образцов соответствующих материалов и покрытий на испытательных установках.
Стандарт не распространяется на полимерные покрытия и покрытия с порами размером более 0,05 мм п истирающей способностью по ГОСТ 23.220—84, превышающей соответствующий показатель новой детали более чем на 20%, а также на испытания зубчатых пар.
Устанавливают четыре группы методов испытаний:
группа А — сравнительные экспресс-испытания, сущность которых состоит в определении соотношения интенсивностей изнашивания исследуемой (восстановленной) и эталонной поверхностей, испытуемых при заранее установленных идентичных условиях; испытания этой группы проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 23.208—79, ГОСТ 23.211—80, ГОСТ 23.220—84 и настоящего стандарта.
Они предназначены для предварительного отбора вариантов технологии восстановления, подлежащих последующим испытаниям групп Б, В и Г, а также контроля стабильности технологического процесса;
группа Б — моделирующие испытания, сущность которых состоит в оценке интенсивности изнашивания в эксплуатационных увловиях путем пересчета результатов лабораторных или стендо
вых испытаний через масштабные коэффициенты и (или) коэффициенты ускорения;
Издание официальное
*
Перепечатка воспрещена
испытания этой группы рекомендуется проводить с целью оценки работоспособности материалов в условиях, отличающихся наибольшим влиянием на изнашивание;
группа В—ускоренные ресурсные испытания по ГОСТ 23.205—79 и в соответствии с настоящим стандартом, проводимые для оценки или контроля ресурса сопряжения применительно к заданным условиям эксплуатации;
группа Г — испытания по ГОСТ 23.215—84, ГОСТ 23.222—85, а также в соответствии с настоящим стандартом для определения диапазона нагрузок, скоростей скольжения и температур, обеспечивающих приемлемые в эксплуатации значения интенсивности изнашивания.
Испытания перечисленных групп проводят по следующим вариантам:
испытания материалов восстановленных поверхностей, при которых материал сопряженногЬ образца, конструктивное исполнение и кинематический тип сопряжения унифицированы согласно соответствующему нормативно-техническому документу;
испытания восстановленных сопряжений, при которых материал сопряженного образца и кинематический тип сопряжения соответствуют материалу и кинематическому типу натурного сопряжения.
ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
Приборы и материалы для проведения испытаний исследуемых восстановленных покрытий по указанным выше стандартам — в соответствии с требованиями этих стандартов.
Для других испытаний с целью оценки износостойкости подвижных сопряжений с восстановленными деталями испытательная установка должна обеспечивать воспроизведение кине- матпческого типа сопряжения. Кинематический тип определяется взаимоположением, геометрией, характером относительного движения трущихся деталей и возможностью их самоустановки.
Основные кинематические типы сопряжений приведены в справочном приложении 1. Описания испытательных установок, имитирующих некоторые из соответствующих типов сопряжений, — в рекомендуемых приложениях 2—5. Рекомендуется также использовать серийные установки СМТ-1 и УМТ-1. При необходимости точного воспроизведения кинематики, динамики и других условий работы сопряжения в эксплуатации используют специальные имитационные стенды.
Измерительная система испытательной установки должна обеспечивать в процессе проведения испытаний:непрерывное измерение и регистрацию момента сил трения в диапазоне не менее чем 1 —14,7 Нм при среднем квадратическом отклонении случайной погрешности моментоизмерителя при статической градуировке не более 5% измеряемого значения;
непрерывное измерение и регистрацию температуры в зоне трения в диапазоне не менее 20—200°С с погрешностью не более •5% измеряемого значения;
измерение усилия взаимного прижатия трущихся образцов с погрешностью не более 5% измеряемого значения.
Для измерения износа используют:
профилограф-профилометр модели 253 по ГОСТ 19299—73 •или аналогичный действующий в режиме профилографа;
аналитические весы, позволяющие взвешивать с погрешностью -не более 0,002 г.;
износомер базовырезающий, соответствующий ГОСТ 23.301—78 для измерения износа по ГОСТ 17534—72.
Примечание. Для повышения точности измерения момента сил трения применяют приставку, описание которой приведено в рекомендуемом приложении 6.
Для сравнительных испытаний группы А используют следующие смазочные масла:
веретенное АУ по ГОСТ 1642—75;
индустриальное — 20 по ГОСТ 20779—75;
автомобильные по ГОСТ 10541—78 и автотракторные по ГОСТ 8581—78 масла без присадок.
Для сравнительных испытаний группы А с абразивно- масляной прослойкой используют абразивный материал, приготовленный из кварцевого песка, соответствующего требованиям ГОСТ 2138—84 и масло индустриальное — 20 по ГОСТ 20779—75.
В качестве эталонных используют материалы новых (невосстановленных деталей).
Для сравнительных испытаний материалов допускается использовать сталь 45 по ГОСТ 1050—74 с твердостью 520—560 HV.
Промывочные жидкости: бензин по ГОСТ 443—76; ацетон по ГОСТ 2603—79.
Для подачи в зону трения абразивно-масляной взвеси рекомендуется использовать устройство, описание которого приводится в рекомендуемом приложении 7.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
К испытаниям допускаются партии образцов, изготовленных по единой технологии, с размерами и параметрами шероховатости в пределах установленных допусков. Для испытаний по методам групп Б, В и Г объем партии образцов не менее 10 шт. При испытаниях по методу группы А объем партии допускается уменьшать до 5 шт.
Один образец из партии подвергается анализу. Определяются его твердость, микротвердость отдельных фаз, микротвердость поверхностного слоя на глубине не более 0,03 мм и переходной зоны между материалом восстановительного покрытия и основным материалом. Число измерений микротвердости не менее 10, расстояние между краями отпечатков — не менее суммарной длины диагоналей 3 отпечатков. Фотографии шлифов с выявленной структурой слоя восстановительного покрытия прилагаются к протоколу испытаний. Данные по твердости и микротвердости заносят в протокол испытаний. К испытаниям допускается партия образцов, у которых указанные количественные показатели металловедческого анализа различаются не более чем на 15%.
Образцы при помощи специального инструмента обрабатывают таким образом, чтобы контурная поверхность их взаимного прилегания при установке на испытательной машине составляла нс менее 90% номинальной расчетной поверхности контакта.
Контроль прилегания осуществляют методом планиметрирования пятен контакта, обеспечивающим погрешность не более 10% номинальной площади контакта. Допускается взаимная предварительная приработка образцов непосредственно на испытательной машине под нагрузкой, меньшей, чем прилагаемая при испытаниях. После достижения указанного прилегания образцы маркируют на нерабочих поверхностях с указанием взаимной ориентации при установке на испытательную машину.
Образцы промывают жидкостями по п. 1.6, высушивают, при необходимости, формируют искусственные базовые поверхности (например вырезанием лунки в соответствии с ГОСТ 17534—72), взвешивают и (или) профилографируют. Метод ориентации образцов для выполнения профилограмм и метод определения износа профилографированием приводятся в рекомендуемом приложении 8.
Для сравнительных экспресс—испытаний смазываемых сопряжений устанавливают подачу Q (капель в минуту) смазочного материала, численно равную площади поверхности трения (в см2).
Примечания:
Расчет ведут по большей из взаимно трущихся поверхностей.
При проведении сравнительных испытаний с элементами моделирования допускается осуществлять выбор режимов смазывания, исходя из условий эксплуатации.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
Проведение испытаний по указанным выше стандартам— в соответствии с этими стандартами.
В остальных случаях образцы устанавливают на испытательной машине, задают необходимый режим смазывания по подаваемой дозе, периодичности (частоте) и способу подачи смазочного материала.
Приводят в движение подвижный образец (подвижные образцы) с частотой, обеспечивающей заданную скорость скольжения и качения, после чего образцы приводят в контакт и к ним прикладывают заданную нагрузку. Значение достигаемого при этом давления оценивают в соответствии с ГОСТ 23.215—84.
Образцы прирабатывают в соответствии с ГОСТ 23.215—84 и настоящим стандартом. По окончании приработки образцы промывают, просушивают, взвешивают и профилографируют. Полученные данные о приработочном износе, продолжительности приработки и прочие заносят в» протокол испытаний.
Примечание. Если по конструктивным причинам не может быть использован контроль режима смазки по электрическому сопротивлению стыка трущихся поверхностей, приработку проводят в соответствии с обязательным приложением 9.
При сравнительных экспресс-испытаниях оценивают давление Рп.п в соответствии с ГОСТ 23.215—84 для приработанной пары из материалов новых (невосстановленных) деталей при минимальной скорости скольжения, предусмотренной для приработки натурного сопряжения; ориентировочно для кинематического типа 1.1.—0,5—0,8 м-с-1, для кинематических типов 1.3 и 2.3 — 0,1—0,2 м-с“' в среднем за цикл.
Устанавливают нагрузку, соответствующую давлению Р <,.п и проводят испытания восстановленного сопряжения на этой нагрузке до накопления износа, определяемого с заданной точностью принятым методом измерения износа.
Отсчет наработки производят по суммарному за время испытаний (накопления данного износа) числу оборотов или циклов реверсивного движения.
Если узел трения изнашивается в условиях эксплуатации абразивной средой, к указанным выше условиям следует добавить подачу абразивных частиц в зону трения.
Сравнительные экспресс-испытания группы А с использованием абразивных материалов проводят:
по ГОСТ 23.208—79;
с материалами, указанными в п. 1.4, при подаче абразивно- масляной взвеси в зону трения (0,2+0,01) мл-мин"1, при концентрации абразивного материала в смазочном материале (3+0,5) % по массе;сравнительные испытания с элементами моделирования при использовании абразивных и смазочных материалов, а также режимов их подачи в соответствии с конкретными условиями изнашивания при эксплуатации.
Моделирующие испытания группы Б проводят в трех вариантах:
моделирование эсплуатационных условий, когда воспроизводятся или моделируются все эксплуатационные параметры условий изнашивания;
воспроизведение и моделирование элементов эксплуатационных условий, отличающихся наибольшим влиянием на износ (форсированный режим);
комбинированное моделирование, когда нормальные эксплуатационные ступени чередуются с форсированными.
Примеры расчета масштабных коэффициентов и коэффициентов ускорения приведены в рекомендуемом приложении 10.
Испытания на форсированных ступенях проводят при значениях давлений, не превышающих Р0.п, определенных в соответствии с ГОСТ 23.215—84, и при температурах смазочного масла не выше Т, определенных в соответствии с ГОСТ 23.222—84.
Примечание. Значения максимального давления испытаний и критической температуры масла определяют путем варьирования давления и температуры масла как значения, при превышении которых возрастает стабилизи рованный коэффициент трения.
При форсировании с использованием абразивного материала рекомендуется определять его предельно допустимую концентрацию в смазочном материале как значение, при превышении которого возрастает стабилизированный коэффициент трения (см. чертеж). При этом давление и температуру смазочного масла определяют в соответствии с п. 3.7.
На каждой ступени с нормальным режимом следует проводить измерения износа в два этапа:
