ГОСТ 23.223-85 Обеспечение износостойкости изделий. Метод определения триботехнических свойств конструкционных материалов при взаимодействии с волокнистой массой

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ИЗДЕЛИЙ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ВОЛОКНИСТОЙ МАССОЙ

ГОСТ 23.223-85

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 539.538.006.354 Группа Т51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ИЗДЕЛИЙ

Метод определения триботехнических свойств конструкционных материалов при взаимодействии с волокнистой массой

Products wear resistance assurance. Method for determination of tribotechnical properties of construction materials in contact with fibrous material

ОКСТУ 0023

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 января 1985 г. Ms 92 срок действия установлен

с 01.07.85 до 01,07,91

• 1. Настоящий стандарт распространяется на металлические и неметаллические материалы и покрытия и устанавливает метод определения триботехнических свойств — сил трения, предельно допустимых нагрузок и скоростей скольжения при взаимодействии с волокнистым материалом (волокнистой массой), например хлопка-сырца.

Сущность метода состоит в том, что трение волокнистого материала осуществляют о торцевую поверхность дискового образца из исследуемого материала при ряде заданных значений давления р прижима и скорости v скольжения, измеряют значения силы трения, температуры образца и электростатического заряда на волокнистой массе, по которым судят о диапазоне допустимых значений р и v и работоспособности испытываемого материала.

• 2. Аппаратура и материалы

Прибор для проведения испытаний должен обеспечивать: прижатие порции волокнистого материала массой (50±2) г к испытываемому образцу по круговой площадке диаметром 80 мм давлением р в диапазоне от 0,001 до 0,05 МПа;

частоту вращения дискового образца, обеспечивающую скорость скольжения центра площадки контакта волокнистой массы с образцом, выбранную из ряда скоростей с интервалом 0,5 м*с^-1 в диапазоне от 0,5 до 10 м*с^-1 с пределами допускаемой относительной погрешности измерения ±5%;

непрерывную регистрацию момента сил трения в диапазоне от 0 до 1962 Н • см (от 0 до 200 кгс • см);

Издание официальное

среднее квадратическое отклонение при оценке случайной погрешности моментоизмерителя (при статической градуировке) не более 4% от измеряемого значения;

измерение частоты вращения подвижного образца в диапазоне от 10 до 420 мин^-1 с погрешностью не более 5% установленного значения;

измерение температуры подвижного образца в зоне трения в диапазоне от температуры окружающей среды до 150° С с применением автоматического электронного потенциометра класса точности не ниже 0,5 и скользящего элемента с встроенным в него термоэлектрическим преобразователем;

измерение напряжения статического электричества на волокнистом материале в процессе трения в диапазоне от 10 до 30000 В с погрешностью не более 5% измеряемого значения;

измерение суммарной электрической емкости системы трения и измерительной системы не более (60± 10) пФ с погрешностью не более 5% измеряемого значения.

Взвешивание испытываемой порции волокнистого материала проводят на весах с погрешностью не более 2 г.

Схема испытаний приведена на черт. 1 и 2.

/— опорный подвижный диск; $ — испытываемый образец; 3 — редуктор; 4 — приводной электродвигатель; S — цилиндрический короб; 6 — блок тарировочного устройства: 7 — тензо» балка; 8 — тахометр; 9 — испытываемая волокнистая масса;

10 — груз; И — тарнровочяый груз

Черт. 1

Нагрузочная система испытательной установки

I

/ —стрела; 2 —в^>тикальная ось: 3 —пилтадри-ческвй короб; 4— скользящий элемент (медный электрод); 5 —поршень: 6— волокнистая масса

Черт. 2

Масса поршня—(0,45±0,01) кг. Ось цилиндрического короба 3 (см. черт. 2) должна отстоять от оси вращения на расстоянии не менее 240 мм.

Медные электроды 4 для измерения напряжения статического электричества на волокнистой массе должны одновременно служить для фиксации волокнистой массы, не допуская ее перекатывания в процессе испытаний.

Образец должен быть электрически изолирован от станины испытательного прибора, сопротивление изоляции должно быть не менее 10 мОм, электрическая прочность должна быть не менее 30000 В. см-‘.

Зазор между испытываемым образцом и коробом должен быть не более 1 мм. Образец исследуемого материала изготавливают в соответствии с черт. 3.

Образец исследуемого материала

/— стальной диск; 2 — испытываемое покрытие

Черт. 3

Шероховатость ра/бочей поверхности образца должна соответствовать условию

/?z< 0,4 </_ср,

где d_cp — средний диаметр волокна, мм.

Давление прижатия скользящего утлеграфитового элемента — (0,002±0,001) МПа.

Для испытаний применяют испытательный прибор — трибометр, схема которого приведена в рекомендуемом приложении 1.

• 3. Подготовка к испытаниям

  • 3.1. Подготавливают порции волокнистого материала массой (50 ±2) г однородного по влажности, засоренности и другим основным показателям, предусмотренным в нормативно-технической документации на данный материал.

  • 3.2. Испытываемый образец устанавливают в соответствии с черт. 1.

  • 3.3. Короб устанавливают в соответствии с требованиями п. 2 и помещают в него порцию волокнистого материала, подготовленную в соответствии с требованиями п. 3.1.

  • 3.4. Производят приработку испытываемого образца последовательно под нагрузками, обеспечивающими минимальное и максимальное значения давлений в сочетании с минимальными и максимальными значениями скорости скольжения в соответствии с требованиями л. 2. Приработку на каждом режиме производят в течение не менее 60 с. В процессе приработки производят окончательную отладку измерительной аппаратуры.

Примечание. Нагрузка задается суммарной массой грузов на поршне и самого поршня. Минимальное давление 0,001 МПа обеспечивается массой поршня без грузов.

• 4. Проведение испытаний

  • 4.1. Устанавливают частоту п, мин^-1, вращения образца, исходя из необходимой скорости скольжения v, м-с^-1, и расстояния /?_тр, мм, от оси вращения до оси короба (см. черт. 2), определяя ее по формуле

Rrp

• 4.2. Помещают в короб новую порцию волокнистой массы, опускают поршень и создают необходимое давление в соответствии с требованиями п. 2.

• 4.3. Испытания проводят по пп. 4.1 и 4.2, непрерывно регистрируя при этом значения силы трения и электростатического заряда в течение не менее 60 с после стабилизации измеряемых величин.

• 4.4. Испытания для тех же значений р и v (см. п. 2) повторяют не менее трех раз для другого образца. Перед проведением каждого повторного испытания с поверхности образца снимают остаточные трибоэлектрические заряды путем заземления электродов. Повторное использование порции волокнистой массы не допускается.

• 4.5. Испытания по п»п. 4.1—4.3 повторяют для других значений р и V, указанных в п. 2.

• 4.6. Результаты измерения силы трения, напряжения и емкости, средние за время не менее 30 с стабилизированного трения, заносят в протокол испытаний; форма протокола приведена в рекомендуемом приложении 2.

• 5. Обработка результатов испытаний

  • 5.1. Для каждого сочетания р и v по результатам повторных испытаний рассчитывают средние значения силы F стабилизированного трения, напряжения U и суммарной емкости Cj .

Среднее значение коэффициента f стабилизированного трения рассчитывают по формуле

/=200 —.

р

Среднее значение плотности электростатических зарядов рассчитывают по формуле

<7=500 CzU.

• 5.2. По результатам расчетов, приведенных в п. 5.1, строят график зависимости f от произведения pv, оценивают значение pv, при котором начинается увеличение f, которое считают соответствующим пределу работоспособности испытываемого мате* риала.

Испытательный прибор

Схема испытательного Испытываемый дисковый ном диске 5, приводимом тока 1 через редуктор 3, создается поршнем 11 в стреле 9, которая имеет возможность поворачиваться на оси 8 под действием силы трения. Сила трения регистрируется при помощи тензодатчиков 20 на тензобалке, тензоусилителя 21 и осциллографа 22. Плотность трибоэлектрических зарядов определяют, измеряя потенциал электрометром 15 при помощи металлических электродов 12. Температуру в зоне трения измеряют потенциометром 17 по показаниям термоэлектрического преобразователя (термопары), установленного в скользящих углеграфитовых элементах 13. Скорость скольжения при трении регулируют изменением частоты вращения электродвигателя при помощи регуляторов 2.

/ —электродвигатель постоянного тока: J —тонкий я грубый регуляторы частоты вращения электрадлигате« ля* J — редуктор: 4 —приводкой вал (шпиндель); 5—опорный диск; ««-испытываемый дисковый образец С покрытием; 7 — изоляционная прокладка; « — ось; 9 —стрела; 10 — цилиндрический короб; it — поршень; 12 — электрод — направляющий*. 13 — углеграфитовый термоизмернтельный элемент. И — измеритель емкости; 15 — электрометр; 16 — добавочная емкость; 17 — потенциометр; /« — термостат; /9 —трос; 30 — теиаобалка с тензодатчиками; 21 — текзоусиллтель: 22 — осциллограф; 23— покрытие

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

Дата .

Результаты измерений коэффициента трения

Результаты измерений установившегося значения

Результаты измерений установившейся температуры в зоне трения

Скорость скольжения о, м • с-¹

Редактор И. М. Уварова

Технический редактор В. И. Тушева Корректор Г. М. Фролова

Сдано 8 наб. 29.01.85 Подп. в печ. 10.04.85 0.75 усл. п. л. 0,75 усл. кр.-отт. 0,51 уч.-изд. л. Тир. 16 000 Цепа 3 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП. НовопресмеаскиЙ пер., 3 Тыа. «Московский печатай*», Москва» Лялин пер., 6 Зак. 261.