---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ДЕТАЛИ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА

ГОСТ 27860-88

И

10 коп. БЗ 10-88/696

здание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

ГОСУДАРСТВЕН!!

ЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СС

Д

ГОСТ

27860—88

ЕТАЛИ ТРУЩИХСЯ СОПРЯЖЕНИЙ

Методы измерения износа

Rubbing mating machine parts. Methods of
measuring wear

ОКСТУ 0023

Срок действия с 01.01.90 до 01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает комплекс методов непре­рывного или периодического измерения износа деталей трущихся сопряжений при лабораторных испытаниях или в процессе их экс­плуатации.

Предусматриваются методы измерения износа:

деталей из металлических конструкционных материалов на ос­нове железа, меди и их сплавов и композиций с относительным содержанием других элементов не более 20% по массе; по умень­шению интенсивности гамма-излучения предварительно активи­рованного в месте измерения износа поверхностного слоя (ме­тод поверхностной активации) или торцевых поверхностей, приле­гающих к поверхности износа (метод радиоактивных марок). Ме­тоды рекомендуются для контроля износа при переходных про­цессах типа приработки;

металлических и неметаллических деталей трущихся сопряже­ний активационным и спектральным анализом смазочного мате­риала, в котором остаются продукты изнашивания при смазыва­нии жидким или пластичным смазочным материалом, при наличии возможности отбора проб смазочного матерала;

м

Издание официальное
★

еталлических и неметаллических деталей или образцов фрик­ционных сопряжений по уменьшению в результате изнашивания длины, предварительно вырезанной на трущихся поверхностях лун­ки, не распространяющиеся на случаи, когда пластические дефор­мации на поверхности трения изменяют контур лунки и когда лун­ка может явиться эффективным концентратором напряжений (ме­тод вырезанных лунок);

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1989'рабочих поверхностей трения деталей машин и образцов, раз­меры и форма которых допускают профилографирование, а меха­нические свойства обеспечивают отсутствие деформации под иг­лой профилографа (метод профилографирования) по разнице вы­сот профиля до и после изнашивания.

1. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

   1. Для измерения износа методами поверхностной активации и радиоактивных марок используют приборы:

сцинтилляционный блок детектирования гамма-излучения (на­пример типа БДЭГ2—23 или БДЭГ-22);

высоковольтный стабилизированный блок питания сцинтилля­ционного детектора (например типа БНВ 2—95 или БВ-2, БНВ-16П, ВС-22);

многоканальный амплитудный анализатор с печатающим уст­ройством, имеющий возможность подключения к внешней ЭВМ для обработки информации, позволяющий изучать энергетический спектр гамма-излучения и измерять его интенсивность в заданном диапазоне энергии (например АМ-А-03Ф).

Примечание. Допускается вместо указанного набора приборов исполь­зовать спектрометры типов СЭГ-10—04, СЭГ-СЗ—01 в комплекте с цифропеча­тающим устройством типа УВЦ 2—95, а также применять набор функциональ­ных блоков, собранных по схеме, приведенной в приложении 1.

Для измерения износа методом активационного анализа сма­зочного материала используют:

многоканальный анализатор импульсов с полупроводниковым блоком детектирования для определения энергетического состава •спектра гамма-излучения и измерения его интенсивности в задан­ном диапазоне энергий (например типа АИ-4096);

три стандартных гамма-источника: Со⁶⁰ с энергиями 1177,2 и 3332 кэВ и Cs¹³⁷ с энергией 664,64 кэВ.

Для измерения износа методом спектрального анализа смазоч­ного материала используют приборы:

квантометр (например типа МФС-5 16-канальная фотоэлектри­ческая установка полихроматор с растровым конденсатором с электронно-регистрирующим устройством ЭРУ-16, с цифровым вольтметром Ш15-13, стабилизатором напряжения и генератором «Аркус»);

микроЭВМ;

программируемый калькулятор;

АЦПУ;

ультразвуковой диспергатор;

набор эталонов с различными концентрациями элементов-инди­каторов износа для построения градуировочного графика.Для измерения износа методом вырезанных лунок используют' прибор по ГОСТ 23.301.

Для измерения износа методом профилографирования исполь­зуют профилограф-профилометр (например типа 1 по ГОСТ 19300);

прибор для измерения твердости по ГОСТ 2999, соответствую­щий требованиям ГОСТ 13408.

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

   1. При измерении износа методом поверхностной активации выбирают место и размеры активируемого участка для облучения его прямолинейным пучком протонов с энергией (11,4±0,2) МэВ. Угол падения пучка между нормалью к участку и направлением пучка не более 75°. Режим активации должен обеспечивать полу­чение радионуклида Со⁵⁶ для сплавов и композиций на основе железа и радионуклида Zn⁶⁵ — для сплавов на основе меди. На­чальная интенсивность излучения активированного участка от изотопа-индикатора должна превышать уровень естественного фо­на в месте проведения измерений не менее чем в два раза. Допус­кается применять вставки-свидетели, которые устанавливают в деталь заподлицо с контролируемой поверхностью, что обеспечи­вается совместной окончательной обработкой, в процессе которой допускается снять не более 20% толщины активированного слоя. Уменьшение активности вставки при обработке должно учи­тываться как износ, предшествующий началу испытаний. Чувстви­тельность метода увеличивается с уменьшением толщины активи­рованного слоя и зависит от нелинейности тарировочной функции (приложение 2). В общем виде чувствительность S можно пред­ставить как первую производную от тарировочной функции по зна­чению линейного износа

о Wqth / J

~ Д/1 ’ ^v ’

При заданных выше параметрах облучения толщина активного слоя уменьшается с увеличением угла наклона пучка частиц к по­верхности детали. Угол наклона а определяется по приложению 2.

При активации необходимо исключить нагрев детали, вызыва­ющий необратимые явления в поверхностном слое.

Суммарная активность детали не должна превышать уровня активности, допускаемого при работе без специальных мер защи­ты в соответствии с нормами радиационной безопасности и дейст­вующими санитарными правилами.

Активация деталей осуществляется аналогично п. 2.1 через кол­лиматор, обеспечивающий необходимую форму смазки. Угол a выбирают постоянным и близким к нулю.

Примечание. Для исследования интенсивных процессов изнашивания деталей и элементов конструкций из неметаллических материалов допускается применение активированных вставок, изготовленных из фильтровальной бума­ги, пропитанной щавелевокислым ниобием 95, £_р = 0,768 МэВ, которые наклеи­вают на торцевые поверхности изнашиваемых деталей.

Метод радиоактивных марок рекомендуется для измерения значений износа более 150 мкм.

надежно установленный химический состав;

максимальное соответствие по химическому составу и физиче­ским свойствам проб, анализируемым при измерении износа;

стабильность состава во времени на весь период измерений.

Для приготовления эталонных проб служит головной эталон, получаемый путем диспергирования тонкого порошка солей или окислов металлов, или металлоорганических соединений в чистом базовом масле при помощи ультразвукового диспергатора. Раз­бавлением головного эталона чистым базовым маслом получают серию эталонных проб с концентрацией каждого элемента — инди­катора износа, пропорциональной ряду 1 : 4 : 10 : 20 : 40 : 100. За­тем эталонные пробы и пробы отработанного смазочного материа­ла неизвестного состава объемом 1 см³ переносят с помощью пи­петки в углубления на рабочих торцах угольных или графитовых электродов с последующим осушением с помощью инфракрасного излучения при включенной вытяжной вентиляции.

Пример записи результатов измерений приведен в приложе­нии 4.

Вырезание лунки производят по схеме, указанной на черт. 1. Для этого трехгранный алмазный резец 1, вращающийся вокруг сси XX по радиусу ОА, периодически подводят к поверхности тре­ния 2 детали (образца) при подаче 0,002—0,003 мм/об, наблюдая за вырезанием в микроскоп прибора. В результате прохода резца должна образоваться лунка 3, имеющая длину EF.

При достижении заданной длины лунки проводят доводку ее поверхности вращением резца в ту и другую сторону без подачи. Допускается проводить окончательную доводку лунки путем при­работки сопряженных поверхностей трения. После доводки длину лунки измеряют с погрешностью не более 0,5 деления шкалы оку­ляра и результат заносят в протокол.

При измерении износа методом профилографирования с ис­пользованием ориентации детали (образца) на профилографе поСхема вырезания лунки

Черт. 1

двум отпечаткам место измерения готовят следующим образом. На исследуемой детали (образце), схема ориентации которого на профилографе показана на черт. 2, наносят отпечатки 2 и 3, низ­шие точки которых лежат на заданной трассе профилографиро- вания 6. Отпечатки выполняют на твердомере Виккерса по ГОСТ 2999 так, чтобы между отпечатками располагался исследуемый участок изнашиваемой поверхности, а глубина отпечатков превы­шала значение износа не более чем в два раза. Отпечатки распо­лагают на максимальном друг от друга расстоянии, ограниченном значением хода иглы щупа профилографа. После нанесения отпе­чатков 2 и 3 деталь (образец) устанавливают на предметный

Ориентации образца на профилографе

столик 7, который может перемещаться в горизонтальной плос­кости поперек движения иглы 8 щупа при помощи микровинта 9, а также поворачиваться в горизонтальной плоскости вращением микровинта 10. Образец 1 микровинтами 9 и 10 устанавливают относительно трассы профилографирования 6 таким образом, что­бы острие иглы 8 проходило через низшие точки 4 и 5 отпечатков 2 и 3. При этом глубины отпечатков контролируют по отклонению пера самописца.

Примечание. При измерении износа однократным профилографирова- нием отпечатки на трассу профилографирования не наносят.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. При измерении износа по уменьшению интенсивности гам­ма-излучения активированного слоя сцинтилляционный преобразо­ватель устанавливают вблизи испытываемого объекта так, чтобы расстояние между окном приемника излучения и активированным участком было как можно меньше, а взаимное их расположение зафиксировано на все время измерений или воспроизводилось постоянным от измерения к измерению. Необходимо исключить нагрев детектора гамма-излучения от работающего механизма.

      1. Выбирают режимы работы аппаратуры и устанавливают следующий порядок измерения;