---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ
КОНСТРУКЦИОННЫЕ
И СМАЗОЧНЫЕ

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ
КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ

ГОСТ 27640-88

Издание официальное

Цена 5 коп. БЗ 1—88/93

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАТЕРИАЛЫ КОНСТРУКЦИОННЫЕ И СМАЗОЧНЫЕ

М

ГОСТ
27640-88

етоды экспериментальной оценки коэффициента
трения

Engineering materials and lubricants.

Methods of experimental evaluation of friction coefficient

ОКСТУ 0023

Дата введения 01.01.89

Настоящий стандарт распространяется на методы экспериментальной оценки коэффициента трения при различных видах контактного взаимодей­ствия конструкционных и смазочных материалов, используемых в трущих­ся сопряжениях.

Стандарт не распространяется на методы оценки коэффициентов трения в сопряжениях из пористых материалов с диаметром пор более 0,2 мм.

1. СУЩНОСТЬ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ

1. 1. Предусматриваются следующие методы испытаний.

   1. 1. И с п ы т а н и я с целью оценки адгезионной составляющей коэффициента трения твердых тел при трении без смазывания и с нанесен­ным на их поверхность смазочным материа­лом при комнатной температуре (метод 4.1)

Сущность метода состоит во вдавливании образца сферической формы, выполненного из более твердого материала исследуемого сочетания тру­щихся материалов в направлении нормали к поверхности плоского контр­образца силой, вызывающей пластическую деформацию последнего, приве­дении образца во вращении относительно оси, направленной по нормали к поверхности контробразца, измерении момента сил трения, развиваемых в контакте образца с контробразцом, разгружении образцов и измерении раз­меров отпечатков на контробразце; затем испытание повторяют при другой силе и по результатам измерений определяют параметры прочности адге­зионной связи, по которым оценивают коэффициент трения.

П

Издание официальное

ерепечатка воспрещена

Сущность метода состоит в измерении затухающих во времени ампли­туд свободных колебаний маятника в результате контакта шаровой опо­ры с плоской поверхностью испытуемых образцов

Сущность метода состоит в соударении свободно падающего с задан­ной высоты Н вращающегося с требуемой частотой вокруг горизонталь­ной оси образца с горизонтальной плоскостью неподвижного образца, изме­рении длины и соответствующей продолжительности полета вращающегося образца в результате отскока от неподвижного, по которым вычисляют коэффициент трения.

Испытания по методу 4.3 реализуются в 2 видах: при различных высо­тах падения (Н) образца в виде кольца (метод 4.3.1.1 ) и при фиксирован­ной высоте падения (// = 5000 ±0,5 мм) образца в виде шара (метод 4.3.1.2).

Схема испытаний для метода 4.1 — в соответствии с черт 1 Установка для метода испытаний 4.2 — в соответствии с рекомендуемым приложе­нием 2. Схема испытаний для метода4.3 — в соответствии с черт 3.Схема испытаний по определению адгезионной составляющей коэффициента
трения

I — вращающийся образец; 2,3 — плоские контробразцы

Черт. 1

Схема испытаний по оценке коэффициента трения при ударе

2-6473Образцы для испытаний по оценке коэффициента трения при ударе

Неподвижный образец

1 - исследуемая поверхность

Подвижный образец в виде кольца

1 - исследуемая поверхностьДля оценки коэффициента трения при ударе (метод 4.3) рекомендует­ся импульсный трибометр, описание которого приведено в приложении 4.

Установка проведения испытаний по методу 4.3 (черт. 2) должна сос­тоять из приспособления для фиксации неподвижного образца, механизма раскручивания и сброса вращающегося образца, устройств для измерения длины и продолжительности полета вращающегося образца.

Приспособление для фиксации неподвижного образца должно обеспе чивать его жесткое крепление в положении, обеспечивающем горизонталь­ное расположение исследуемой поверхности и возможность перемещения образца в горизонтальной плоскости после каждого соударения для смеще­ния центров площадок контактирования последующих соударений подвиж­ного и неподвижного образцов.

Механизм раскручивания и сброса вращающегося образца должен включать привод вращения образца, измерительное устройство для контро­ля частоты вращения, приспособление освобождения вращающегося образ­ца для падения.

Устройство для измерения длины полета вращающегося образца должно содержать стол, измерительная плоскость которого находится в плоскости исследуемой поверхности неподвижного образца.

Испытательная установка должна обеспечивать вращение образца с ре­гулируемой частотой от 300 до 1000 мин’¹ с погрешностью поддерживания заданной частотой не более 2% от требуемой величины частоты.

Устройство контроля частоты вращения образца должно обеспечивать контроль частоты вращения в диапазоне от 300 до 1000 мин ¹ с погрешно­стью не более 0,2 % от измеряемой величины.

Измерение длины полета вращающегося образца с погрешностью не более 0,5 мм.

Измерение продолжительности полета вращающегося образца должно производиться с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины.

Примечание. Допускается заменять устройство для измерения длины полета образца приспособлением для измерения максимальной высоты Н, (черт. 2) с погреш­ностью не более 0,5 мм.

При испытаниях по методу 4.1 вращающийся образец (черт. 1) выпол­няют из материала не менее чем в 1,5 раза более твердого исследуемого со­четания трущихся материалов.

Плоские контробразцы из материала твердостью HV не более 450 еди­ниц но ГОСТ 2999 75. Толщина Н контробразца в соответствии с табли­цей.

I*

Отклонения твердости контробразца в одной серии испытаний долж ны быть не более 5 % среднего значения. Шероховатость рабочих поверх ностей образца и контробразца Rz = 0,16 4-0,32 мкм.

При испытаниях по методу 4.2, в качестве опор качения 4 (черт. 7)

используют стальные шары по ГОСТ 3722—81 11-й степени точности, груп­пы Н, диаметром 12,3 мм из стали марки ШХ 15 по ГОСТ 801—78. Плос­кие образцы 9 (черт. 7) изготавливают из исследуемого материала в виде прямоугольных пластин и крепят прижимом 10 к верхней площадке кронштейна 1. -

При испытаниях по методу 4.3 используется неподвижный образец (черт. 3) из исследуемого материала, твердость которого по Виккерсу должна быть не менее чем в 1.5 раза меньше твердости материала вращаю­щегося образца.

Вращающийся образец выполняется в виде шара по ГОСТ 3722—81 11-й степени точности, группы Н, диаметром 10 мм из стали марки ШХ15 по ГОСТ 801-78 и в виде кольца (черт. 4) из исследуемого материала.

При проведении сравнительных испытаний по методу 4.3.1 используют неподвижные образцы с шероховатостью исследуемой поверхности Rz - = 0,32 4- 0,16 мкм.

Промывочные жидкости:’бенэйн по ГОСТ 443—76, ацетон по ГОСТ 2603—79, спирт по ГОСТ 5962—67.

Протирочный материал — отбеленная хлопчатобумажная бязь по ГОСТ 11680—76

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

   1. Подготовка к испытаниям по методу 4.1

      1. . Образцы и контробразцы промывают последовательно в бензине и ацетоне и высушивают на воздухе.

      2. Смазочный материал наносят на предварительно очищенную по­верхность контробразца поливом (жидкие смазочные материалы) или с по­мощью шпателя (пластичные смазочные материалы). В последнем случае толщина смазочного материала должна быть достаточной для его визуаль­ного обнаружения.

Примечание. Допускается наносить смазочный материал на поверхность контробразцов после закрепления их в испытательной установке до приведения об­разцов в соприкосновение. Образцы выдерживают при комнатной температуре в те­чение 30-40 мин.

т_о = 1,21 arc sin (0,0128 К^1/3),

где Е — модуль Юнга материала испытываемого образца, Па.

3. 9. . П о д г о т о в к а к испытаниям по методу 4.3.

      1. . Перед проведением испытаний вращающийся образец и рабочую поверхность неподвижного образца промывают последовательно в бензине и ацетоне. После промывки, при необходимости, на исследуемую поверх­ность образца наносят смазочный материал.

      2. Устанавливают и закрепляют неподвижный образец.

      3. 3.3. Устанавливают вращающийся образец в механизме для раскручи­вания и сброса. Механизм раскручивания и сброса устанавливают на высоте, обеспечивающей расстояние Н от исследуемой поверхности неподвижного образца до нижнего края вращающегося образца (см. черт. 2).

4. ПРОВЕДЕНИЕ, ОБРАБОТКА И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ
   ИСПЫТАНИЙ

   1. Метод оценки адгезионной составляющей коэффициента трения

      1. Образец и контробразцы устанавливают в испытательной уста­новке (см. черт. 1), принимая меры предосторожности для сохранения сма­зочного материала на поверхности контробразца.

Взаимная установка образца и контробразца должна производиться та­ким образом, чтобы расстояние от края контробразца до центра участка его поверхности, в которую вдавливается образец, было не менее 10 мм.

₌(d + d') + (d'₂+ d'₂)

4 - ')

_n _ (O', + Д',') + (P'₂+ P"₂)

D 4 ^f

где di; Di и d₂', D₂ — диаметры отпечатков на первом и втором конт­робразцах соответственно.