![]() |
Крупнейшая бесплатная
информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов
РФ. Огромная база технических нормативов (более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта.
|
||
|
|
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Всесоюзный научно-исследовательский институт Утверждены Приказом ВНИИНМАШ
Обеспечение износостойкости изделий Метод
определения показателей Рекомендации
Р 50-54-44-88
Москва 1988
Рекомендации распространяются на пластичные смазочные материалы, работающие в условиях граничной смазки. Устанавливают метод определения показателей продолжительности их действия, а также методику расчета по этим показателям параметров рационального режима периодического смазывания тяжелонагруженных опор скольжения. 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СМАЗОЧНОГО ДЕЙСТВИЯК показателям продолжительности смазочного действия относятся: продолжительность Tq, с действия дозы смазочного материала объемом qm, м3, равным суммарной маслоемкости приработанных поверхностей трения. Примечание. Суммарная маслоемкость приработанных поверхностей трения численно равна объему зазора в контакте двух взаимнотрущихся поверхностей с установившейся шероховатостью, соответствующей заданному режиму; интенсивность
расходования Iq (безразмерная
величина) смазочного материала, численно равная объему расходуемого смазочного
материала на единицу номинальной площади предельная
концентрация параметры
k,
n,
m
функции вида 1.1. Сущность метода1.1.1. Метод состоит в экспериментальном определении на модельных образцах для заданных условий работы опоры продолжительности действия дозы исследуемого пластичного смазочного материала и соответствующего износа образцов с последующим расчетом остальных показателей работоспособности. 1.1.2. Заданные условия работы опоры включают характер, относительного перемещения (тип опоры скольжения), конструкционные материалы, номинальное давление р, скорость скольжения υ и при необходимости температуру. 1.2. Приборы и материалы1.2.1. Испытательная установка, обеспечивающая заданные условия работы опоры, с пределами допускаемой относительной погрешности усилия прижатия образцов и частоты движения подвижного образца ± 5, погрешностью измерения температуры не более 1 °С, оснащенная устройствами измерения триботехнических характеристик (сила или момент трения, трибо ЭДС, КРП и др.) с относительной погрешностью не более 5 %. 1.2.2. Аналитические весы модели ВЛА-200 или другой аналогичной. 1.2.3. Шприц с диаметром выходного отверстия 1 - 2 мм. 1.2.4. Образцы пар трения в зависимости от заданного типа опоры: колодка-ролик, кольцо-плоскость, плоскость-плоскость и др. 1.2.5. Образцы смазочного материала. 1.2.6. Промывочные материалы: бензин по ГОСТ 3134-78, ацетон по ГОСТ 2503-79. 1.3. Подготовка к испытаниям1.3.1. Образцы устанавливают на испытательную установку, обильно смазывают исследуемым смазочным материалом и прирабатывают до стабилизации значений триботехнических характеристик (см. п. 1.2.1) и достижения прилегания поверхностей трения (при этом допускается их шабрение) не менее 95 % от площади меньшего образца. Контроль прилегания осуществляют визуально по пятну контакта. Приработку можно проводить с переменными р и υ, но на заключительном этапе продолжительностью не менее 1 ч, эти параметры должны соответствовать заданному режиму. 1.3.2. Приработанные образцы обезжиривают (см. п. 1.2.6). Запускают испытательную установку в заданном режиме, регистрируя стабилизированное значение одной из триботехнических характеристик (п. 1.2.1), которое принимают в качестве критериев прекращения смазочного действия. Если в заданных условиях работы опоры образцы неработоспособны, на них наносят исследуемый смазочный материал. Затем снова запускают испытательную установку в заданном режиме, регистрируя значение одной из триботехнических характеристик в момент ее резкого увеличения во времени, которое принимают в качестве критерия прекращения смазочного действия. 1.3.3. Проводят повторную приработку в заданном режиме при обильном смазывании исследуемым смазочным материалом в течение не менее 30 мин. 1.3.4.
Образцы снимают, тщательно промывают (см. п. 1.2.6), высушивают и на аналитических весах
определяют
первоначальный вес образцов 1.3.5. Исследуемый смазочный материал помещают в шприц с диаметром d выходного отверстия, охлаждают до температуры 0 - 5 °С, затем медленно выдавливают в виде цилиндра на твердую, не впитывающую смазочный материал плоскую поверхность. Отделяют часть длиной lq и определяют ее объем по формуле 1.3.6. На меньшую приработанную и обезжиренную поверхность трения по возможности равномерно наносят дозу смазочного материала объемом, см3 Эту поверхность прижимают с заданным усилием к приработанной и совместно с ней обезжиренной поверхности трения сопряженного образца. Медленно перемещают поверхности трения относительно друг друга в течение нескольких циклов (оборотов, двойных ходов) до равномерного размазывания смазочного материала. При необходимости повторяют эту операцию, уменьшая наносимую дозу смазочного материала и добиваясь отсутствия его видимых излишков. Определенный таким образом объем смазочного материала qм считают равным суммарной маслоемкости пары трения. 1.4. Проведение испытаний1.4.1. Запускают испытательную установку в заданном режиме. Измеряют интервал времени от запуска до момента прекращения смазочного действия (см. п. 1.3.2). 1.4.2. Для каждого режима проводят не менее 5 опытов с каждой парой образцов. При этом в каждом опыте дозу qм наносят согласно п. 1.3.6. 1.4.3.
Образцы снимают, тщательно промывают (см. п. 1.2.6), высушивают и определяют веса 1.4.4. Операции по разд. 1.3 и пп. 1.4.1 - 1.4.3 повторяют не менее, чем на трех парах образцов для каждого режима. 1.5. Обработка результатов испытаний1.5.1. Для каждого заданного режима устанавливают среднюю продолжительность смазочного действия где Ti - продолжительность смазочного действия в i опыте; noп - суммарное (по всем парам образцов) количество опытов на одном режиме. 1.5.2. Определяют интенсивность расходования смазочного материала для i-го опыта для заданного режима 1.5.3. Рассчитывают предельную концентрацию продуктов изнашивания по формуле где
nоб - количество пар образцов для заданного режима; nоп - количество опытов на одной паре образцов между двумя взвешиваниями; ρ',
ρ'' - плотности
материалов образцов с площадями трения 1.5.4.
Вычисляют значения параметров k, n и m
степенной функции где pi - номинальное давление в i опыте, υi - скорость скольжения в i опыте, Nv - количество опытов при скорости υi; N - общее количество опытов с различными рi и υi. 2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАЦИОНАЛЬНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО РЕЖИМА СМАЗЫВАНИЯОсновные параметры режима периодического смазывания: доза q - объем смазочного материала, подаваемый единоразово к трущимся поверхностям, см3; периодичность смазывания Т - интервал времени работы смазываемого сопряжения между двумя последовательными подачами доз, ч; расход смазочного материала Q - количество смазочного материала, подаваемого к трущимся поверхностям в единицу времени, см3/ч. 2.1. Первичные исходные данные2.1.1. Характеристики смазочного материала по технической документации 2.1.2. То же для конструкционных материалов взаимно-трущихся деталей. 2.1.3. Характеристики макро- и микрогеометрии поверхностей трения: диаметр подшипника D или ширина рабочей части направляющей В, см; длина подшипника l или рабочей части ползуна L, см; параметры
установившейся поперечной шероховатости 2.1.4. Параметры режима работы опоры: действующее усилие Р и характеристики его изменения во времени (в течение цикла), Н; частота
вращения цапфы безразмерные
интенсивности линейного изнашивания: Ih - детали с
номинальной площадью поверхности трения 2.2. Расчетные исходные данные2.2.1. Номинальные площади поверхности трения для: подшипника ползуна
где Y0 - полуугол контакта в подшипнике, рад. При
Y0
< 20° при
Y0
> 20° где
μ1, μ2 - коэффициенты Пуассона для материалов подшипника и цапфы соответственно, Е1, Е2 - модули упругости для
материалов подшипника и цапфы, t0 - параметр, зависящий от соотношения модулей упругости материалов (черт. 3); Опора скольжения «подшипник-цапфа» 1 - подшипник, 2 - цапфа, D - диаметр, L - длина подшипника, D - диаметральный зазор, Y0 - полуугол контакта, n - частота вращения вала, p - нормальная (радиальная) нагрузка на подшипник Опора скольжения «ползун-направляющая» 1 - направляющая, 2 - ползун, В - ширина рабочей части, L - длина, S - ход ползуна, nx - число двойных ходов ползуна в секунду, Р - нормальная нагрузка δ - радиальный зазор в подшипнике, м. Если неизвестен фактический зазор в подшипнике, то для расчета принимают минимально возможное значение. Примечание. При сочетании материалов бронза-сталь можно принять to = 0,52; t = 0,6; С0 = 1,714, С = 1,65. 2.2.2. Параметры установившейся шероховатости поверхностей трения. Определяют параметр Rа профилометрированием или профилографированием приработанных поверхностей трения либо расчетным путем по формуле где ра
- номинальное давление МПа; t0
- прочность адгезионной связи при трении Для пары трения металл-металл при смазке в среднем ориентировочно можно принять aг = 2,2a, где aг, a - коэффициенты гистерезисных потерь соответственно при скольжении и определяемый в экспериментах по одноосному растяжению-сжатию. Примечание. Для бронзы a = 0,04, для закаленной стали можно принять a = 0,02. Для приработанных поверхностей без специальной обработки (вибронакатки и т.п.) приближенно Ra = 3,75 · 10-5 см. 2.2.3. Комплексный геометрический фактор где А - площадь свободной (неконтактирующей) поверхности трущейся детали; V - ее объем. Для
валов при 2.2.4. Масштабный коэффициент перехода от экспериментальных образцов к натурной опоре скольжения где комплексы с индексом «о» относятся к экспериментальным образцам, а с индексом «н» - к трущимся деталям натурной опоры. 2.2.5. Номинальное давление 2.2.6. Если нагрузка действует на опору не постоянно в течение цикла (оборота вала, двойного хода ползуна), то определяют отношение где tp - продолжительность действия нагрузки в течение цикла; tц - период цикла. 2.2.7. Средняя скорость относительного перемещений, м/с для опоры «подшипник-цапфа», υ = 0,01 · πDnц, «ползун-направляющая» υ = 0,02 · Snx. 2.3. Расчет дозы смазочного материалаДозу смазочного материала определяют по формуле 2.4. Расчет расхода смазочного материала 2.4.1. Если определены значения Iq, 2.4.2. Если
определены 2.4.3. Если
определены значения 2.4.4. Если определены параметры n, m и k Значения
2.5. Расчет периодичности смазыванияПериодичность смазывания определяют по формуле ПриложениеСправочное Значения параметров
Литература1. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ - М.: Машиностроение, 1977. 2. Карасик И.И., Черный А.Ш. Ухудшение смазочной способности пластичного смазочного материала в результате пассивирующего действия изнашивания - Трение и износ, 1984. - т. 5 - С. 1045 - 1060. 3. Черный А.Ш., Карасик И.И.; Курганский П.М. Расчет необходимой подачи пластичного смазочного материала для приработанных пар трения скольжения - Вестник машиностроения, 1984 г., № 5. - С. 20 - 23. 4. Черный А.Ш., Курганский П.М. Рациональное смазывание опор скольжения технологического оборудования пластичным смазочным материалом // Надежность судовых машин. - Николаевский кораблестроительный институт, 1985 г.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ1. РАЗРАБОТАНЫ И ВНЕСЕНЫ ВНИИНМАШ Госстандарта СССР ИСПОЛНИТЕЛИ: д.т.н. И.И. Карасик, к.т.н. А.Ш. Черный (руководители темы); к.т.н. П.М. Курганский, А.А. Булавин; Н.Н. Самойлова. 2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ ВНИИНМАШ № 828 от 21 октября 1987 г. 3. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ 4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
|