---

Группа Т51

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Обеспечение износостойкост

М

знашивание

етод испытаний материалов на трение

п

ГОСТ
23.216-84

ри смазывании маслохладоновыми смесям

Ensuring of wear resistance of products. Method of testing materials for wear and
friction applying oil-refrigerant mixtures as lubricants

MKC 03.120.10

19.060

ОКСТУ 0023

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 марта 1984 г. № 1126 дата введения установлена

01.01.86

Настоящий стандарт распространяется на металлические и неметаллические материалы и устанав­ливает метод их испытаний на трение и изнашивание при смазывании смесями масел для холодильных машин по ГОСТ 5546—86 с хладагентами по ГОСТ 19212—87 и ГОСТ 8502—93.

Метод основан на взаимном перемещении прижатых друг к другу с заданным усилием испытуе­мых образцов в среде маслохладоновой смеси при заданных давлениях хладагента и регистрации линей­ного износа образцов, силы (момента) трения, температуры образцов и маслохладоновой смеси.

Применение метода предусматривается при контроле качества материалов и маслохладоновых смесей, а также при проведении научно-исследовательских работ для определения оптимальных со­четаний материалов с целью повышения износостойкости узлов трения холодильных машин.

1. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

1.1. Приборы для проведения испытаний должны обеспечивать:

герметизацию испытуемых образцов и систем их нагружения;

взаимное прижатие подвижного и неподвижного образцов с усилием от 0,1 до 120 Н (0,01—12 кгс) с пределами допускаемого значения среднего квадратичного отклонения при оценке случайной составляющей приведенной погрешности силоизмерителя не более 5 % устанавливаемого усилия;

частоту вращения подвижного образца 50 с^-1 с пределами допускаемой относительной погреш­ности ± 5 %;

частоту перемещения подвижного образца при возвратно-поступательном движении 1 с^-1 с амп­литудой 2-Ю^-2 м;

непрерывную регистрацию линейного износа неподвижного и вращающегося образцов контакт­ным методом при износе до 0,5 мм. Среднее квадратическое отклонение при оценке случайной погреш­ности износоизмерителя при динамической градуировке не более 4 % линейного износа с порогом чувствительности 0,5 мкм;

непрерывную регистрацию силы (момента) трения при усилии прижатия образцов до 60 Н (6 кгс). Среднее квадратическое отклонение при оценке случайной погрешности моментоизмерителя при динамической градуировке не более 5 % от величины усилия прижатия образцов;

непрерывную регистрацию температуры образцов и маслохладоновой смеси в диапазоне от тем­пературы окружающей среды до 150° С с погрешностью не более 1 °С.

В качестве испытательных приборов рекомендуются установки для триботехнических испытаний материалов, приведенные в приложениях 1 и 2.

Схемы испытаний приведены на черт. 1 и 2.

Переиздание.

Схема испытаний при возвратно-поступательном движении подвижных образцов

Д 2 — испытуемые образцы; 3 — маслохладоновая смесь; 4 — хладагент; 5 — герметическая камера

Черт. 1

Схема испытаний при вращательном движении образцов

Черт. 2

а — усилие прижатия образцов до 60 Н (6 кгс); б — усилие прижатия образцов до 120 Н (12 кгс); 1 — неподвижный образец; 2 — подвижный образец; 3 — маслохладоновая смесь;

4 — хладагент; 5 — герметичная камера

Образцы для испытаний:

по схеме черт. 1 — в соответствии с черт. 3 и 4;

по схемам черт. 2 — в соответствии с черт. 5 и 6.

Примечание. Допускается использование образцов с шероховатостью и твердостью, соответствую­щими технологии изготовления деталей узлов трения холодильных машин, для которых предназначены испы­туемые материалы

.

Д

Подвижный образец

ля спеченных, волокнистых и полимерных материалов допускается увеличение рабочей поверхности образцов: на черт. 3 до 8 мм² (увеличением толщины образца с 1 до 2 мм) и на черт. 6 до 16 мм² (сплошная рабочая поверхность).

Неподвижный образец

Черг. 3

Черт. 4

Подвижный образец

Неподвижный образец

2^1

Ф13±0,01

Черт. 5

Рабочая поверхность

Черт. 6

Промывочные жидкости:

бензин по НТД;

ацетон по ГОСТ 2603—79.

Примечание. Для материалов, растворяющихся указанными жидкостями или поглощающих эти жидкости, допускается использование при промывке других жидкостей, обеспечивающих удаление загрязне­ний с поверхности образцов.

Регистрирующие приборы при испытаниях: по схеме черт. 1 — светолучевой осциллограф класса точности не ниже 1,5, по схеме черт. 2 — автоматический потенциометр класса точности не ниже 0,5.

Износ образцов, испытуемых по схеме черт. 1, проводят измерительным прибором, обеспечива­ющим измерение износа по расстоянию от рабочей до базовой поверхности образца с погрешностью не более 0,02 мм. Рекомендуется применение искусственных баз, например измерение износа методом вырезанных лунок по ГОСТ 27860—88 с применением приборов по ГОСТ 23.301—78 или методом отпечатков с помощью приборов по ГОСТ 9377—81.

В качестве износоизмерителя при испытаниях по схеме черт. 2 рекомендуется электромеханичес­кое устройство в соответствии с приложением 3.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

   1. В отверстия В (см. черт. 4 и 6) неподвижных образцов плотно устанавливают термоэлектричес­кие преобразователи по ГОСТ 6616—94, диаметром 0,5 мм, таким образом, чтобы их головки каса­лись материала неподвижного образца на дне отверстия.

При измерении износа с помощью искусственных баз на испытуемых образцах обрабатывают искусственные базовые поверхности (например вырезают лунки в соответствии с ГОСТ 27860—88 или выдавливают отпечатки пирамидой приборами по ГОСТ 9377—81). Образцы клеймят.

Примечание. В случае, когда при испытании возникают большие остаточные деформации, образу­ются наплывы и заусенцы, допускается определение линейного износа взвешиванием образцов с погрешнос­тью не более 0,001 г до и после испытаний.

7* А_а Р_а,

где А_а — площадь номинальной поверхности трения неподвижного образца (по черт. 6) или подвиж­ного образца (по черт. 4) в зависимости от выбранной схемы испытаний;

Р_а — расчетное номинальное давление, применительно к которому оценивается износостойкость материалов в маслохладоновых смесях.

1. 7. Заполняют камеру с испытуемыми образцами смазывающим маслом для холодильных машин по ГОСТ 5546—86 до уровня, обеспечивающего касание масла с рабочими поверхностями образцов.

   8. Изолируют камеру от окружающей среды.

   9. Проводят вакуумирование камеры до прекращения выделения пузырьков воздуха из смазы­вающего масла.

   10. Заполняют камеру хладагентом по ГОСТ 19212—87 или ГОСТ 8502—93, поддерживая дав­ление от 1-Ю⁵ до 2-Ю⁵ Па в течение 10—15 мин.

   11. Проводят вторичное вакуумирование камеры в соответствии с п. 2.9.

2. Заполняют камеру хладагентом до создания давления от 1-Ю⁵ до ЮТО⁵ Па в зависимости от программы испытаний.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

   1. Сближают образцы до касания и приводят подвижный образец в движение.

   2. Записывают значение силы (момента) трения холостого хода на ленте регистрирующего прибора в соответствии с разд. 1.

   3. Нагружают испытуемые образцы нагрузкой по п. 2.6. Отсчет продолжительности испытаний и начального значения линейного износа образцов проводят от момента приложения нагрузки.

   4. Испытания при назначенной нагрузке ведут до установившейся скорости изнашивания при установившихся значениях температуры образцов и маслохладоновой смеси, силы (момента) трения.

   5. При проведении испытаний непрерывно записывают значения температуры образцов и мас­лохладоновой смеси, силы (момента) трения и линейного износа образцов в соответствии с разд. 1.

   6. Разгружают образцы.

   7. Производят запись значения силы (момента) трения холостого хода.

   8. Испытания повторяют несколько раз. Количество повторных испытаний выбирают по НТД.

3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

   1. Определяют средний суммарный линейный износ подвижного и неподвижного образцов по записи на ленте регистрирующего прибора (разд. 1) по формуле

Ей = Ай^АТ,

где /_п — показания прибора на ленте;

Х_п — чувствительность прибора при измерении износа образцов;

Айр — изменение линейного размера образцов при нагреве (охлаждении) на Г С, рассчитываемое по коэффициентам линейного расширения (сжатия) материала образцов;

АТ — изменение температуры образцов за время испытания.

Примечание. При определении износа взвешиванием суммарный линейный износ определяют по формуле

VI. $^П1 ^-^п₂

Ей = —-—-—- + —-—-—- ,
Рп ■ ^а_л Рн ' ^а_л

где <7_П1, (7_П2 — соответственно масса подвижного образца до и после испытаний;

G_H 5 6н₂^— соответственно масса неподвижного образца до и после испытаний;

р_п, р_н — плотность материалов подвижного и неподвижного образцов;

Дг_п ’ ^^ан ~ площадь номинальной поверхности трения подвижного и неподвижного образцов.

где 5 — путь трения.

Примечание. Для образцов (черт. 3 и 4)

где й — длина хода подвижного образца;

т — время испытаний.

Для образцов (черт. 5 и 6).

210⁶т

М = I ■ К

^;г,Тр м ?

где /_м — показания прибора на ленте;

АГ_М — чувствительность прибора при измерении момента трения.

Отсчет показаний прибора на ленте ведут от прямой линии, соединяющей значения момента трения до нагружения образцов и после снятия нагрузки в конце испытания.

таниях по схеме черт. 1.

где l_F —разность показаний прибора, соответствующих значениям силы трения в точках с макси­мальной скоростью скольжения прямого и обратного хода подвижного образца;

K_F— чувствительность прибора при измерении силы трения.

/• _ ^Тр _В /> _ ^тр

^-6,5 10“³/>’ ” Р

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

УСТАНОВКА ДЛЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ ОБРАЗЦОВ

Схема установки приведена на чертеже.

1 — неподвижные образцы; 2 — подвижные образцы; 3 — герметичная камера;

4 — подвижная направляющая; 5 — сердечник; 6 — электромагнит; 7 — соленоид;

8 — манометр; 9 — вентиль; 10 — опора; 11 — стойка; 12 — платформа; 13 — стер­жень; 14 — рычаг; 15 — тензодатчик; 16 — термоэлектрические преобразователи

Испытуемые образцы — два неподвижных 1 и два подвижных 2 устанавливают в герметичной камере 5. Движение подвижным образцам передается от сердечника 5, выполненного из ферромагнитного материала, подвижной направляющей 4. Камера закреплена на опорах 10. Нагружение и перемещение образцов осуществ­ляется магнитной головкой, состоящей из электромагнита 6 и соленоида 7, который охватывает камеру. Магнитная головка закреплена на стойке 77, жестко связанной с подвижной платформой 72 Возвратно-посту­пательное движение платформе по стержню 13 сообщают электроприводом через рычаг 74. Смазывающее мас­ло подают в камеру 3. Требуемую газовую среду подают в камеру через вентиль 9. Смазывание испытуемых образцов производится погружением в масло.

При включении электромагнита 6 происходит ориентация сердечника и образцов в камере. Усилие под­жатия образцов зависит от напряжения на катушке электромагнита. Магнитное поле соленоида удерживает сердечник при движении магнитной головки.

Камера изготовлена из кварцевого стекла, поэтому во время испытаний возможно визуальное наблюде­ние за процессом трения и применение методов спектроскопии для анализа рабочих сред и продуктов износа.