SHT 0202-1992 润滑脂极压性能测定法(四球机法).pdf

中华人民共和国石油化工行业标准
IH/T0202-92
润滑脂极压性能测定法
(四球机法)
代替ZBE36019-89
主题内容与适用范围
本标准规定了在极压四球试验机上测定润滑脂极压性能的方法。
本标准适用于评定润滑脂的承载能力,评定指标包括综合磨损值ZMZ和烧结负荷PDo
本标准不适用于以硅酮、卤代硅酮或硅酮与矿物油混合物为基础油的润滑脂。
2引用标准
GB-1922溶剂油
3定义
3.1综合磨损值ZMZ:润滑脂在所加负荷下抗极压能力的一个指数。试验时负荷按0.1对数单位
的间隔逐级加到三个静止的钢球上,取烧结负荷前十次试验结果,按10.2条式(4)计算ZMZ。
3.2烧结负荷Pp:在本试验条件下,使转动球与三个静止的球发生烧结的最小负荷,它表示已超
过润滑脂的极压能力。
注:某些润滑脂并不能真正的烧结,而是三个静止的钢球出现严重的擦伤,在这种情况下,则以产生最大磨痕
直径为4m时所加的负荷为烧结负荷。
3.3校正负荷:每次试验的校正负荷为所加负荷乘以该负荷下赫兹直径与所测磨痕直径的比值。
3.4赫兹直径:在静态负荷下,由于钢球变形引起的压痕直径,可按式(1)或式(2)计算。
Dn=4.08x10-2x(Px)13
D2=8.73×102x(P)3
甲P。··+
式中:D-一接触面的赫兹直径
P一静态负荷,N;
P一静态负荷,kg
3.5补偿磨痕直径:在有润滑脂存在但不引起卡咬或烧结的负荷条件下,上面的转动钢球对下面的
静止钢球所产生的平均磨痕直径。
3.6赫兹线:在双对数坐标纸上,以赫兹直径(mmn)对所加负荷N(kgf)为坐标画出的一条直线,见
图1。
3.7补偿线:在双对数坐标纸上,以磨痕直径(m)对所加负荷N(k)为坐标画出的一条直线,见
图
3.8最大无卡咬负荷:在试验条件下不发生卡咬的最大负荷,在该负荷下所测得的磨痕平均直径不
超过相应负荷补偿线上数值的5%。
3.9初始卡咬区:引起润滑脂膜瞬时破坏的负荷区域。润滑脂油膜破坏可以从磨痕直径的突然增加
中国石油化工总公司1992-05-20批准
1992-05-20实施
IH/T0202-92
和摩擦测量仪指针突然偏转看出来,见图1。
5.0
1.0
0.5
0.1
98
490980
4900
9800
负荷,N
图1负荷一磨损曲线
BE一朴偿线;AB一无卡珓区;B一最大无卡咬负荷;BC一初始卡咬区;CD一直接卡咬区;D一烧结负荷
4方法概要
在规定的负荷下,上面一个钢球对着下面静止的三个钢球旋转,转数为170r/mint60r/min,润
滑脂温度为27℃±8℃,然后逐级增大负荷进行一系列10s试验,每次试验后测量球盒内任何一个或
三个钢球的磨痕直径,直到发生烧结为止。
5设备
5.1极压四球机:四球机主轴转数不低于1800r/min,负荷不低于4901N(500kg),装好钢球的弹簧
夹头装于试验机主轴锥孔后,其钢球的径向圆跳动不应大于0.02rmm,试验机原理示意图见图2。
图2试验机原理示意图
注:区分级压四球机和磨损四球机是重要的,最好不要在同一台四球机上既做极压又做磨损试验,以免影响磨
损试验的灵敏度。
5.2显微镜:装有标定过的测微计,分度值为0.0lm。
5.3计时仪或秒表:准确至0.18。
5.4摩擦力记录仪。
6材料
6.1溶剂油:符合CB1922中190号要求。
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HT0202-92
6.2石油醚:60~90℃,分析纯;或溶剂油,符合CB1922中90号要求。
6.3钢球:四球机专用试验钢球,材料为优质铬合金轴承钢CCr15,直径为12.7m,洛氏硬度
HRC64.66
7试验准备
7.1启动电机,将主轴转数调到1770r/mint60r/min,空转2~3min
用溶剂油清洗钢球、球盒、夹头及其他在试验过程中与试样接触的零件,再用石油醚洗两次
然后吹干备用。清洗后的钢球应光洁无锈斑。
注:不能用四氯化碳溶剂或其他具有承载能力的溶剂清洗,因为它们将影响试验结果。
8试验步骤
8.1将温度27℃土8℃试验润滑脂装满球盒,避免带进气泡,三个千净的钢球嵌入球盒中,要小心
地将固定环压在三个球上,拧紧固定螺帽,刮走从固定螺帽压出的多余润滑脂。
8.2将一个干净的钢球装入夹头,并把夹头装在试验机主轴上。
注:由于夹头不断地经受磨损和卡咬,因此在每次试验前,应仔细检査夹头,如发现试球不能与夹头紧密接合
或夹头有咬伤痕迹,应及时更换夹头。
8.3将装好的球盒放在试验机的球座上,然后使上球与球盒里的三个球接触,按规定负荷缓慢
加载。
8.4启动电动机,运转10st0.2s
8.5每次试验后,按下列方法测量试球磨痕直径。
球中任意一个球(与旋转方向垂直和水平的两个方向)的磨痕直径,准确至0.01m
8.5.1A法:去掉螺母,取出试球,擦净润滑脂,将试球放在合置的球座上,用显微镜測量三个试
8.5.2B法:将试球留在球盒中,用软布或纸擦去试球及球盒中多余的润滑脂,按方法A规定的程
序用显微镜测量并报告磨痕直径(m)
注:在用A法和B法之前,操作者应先用肉眼检査试球,确定各试球间磨痕直径有无明显区别;如有明显差别,
必须测量三个球的磨痕直径,必要时需调整试验机。
8.6每次试验测量的平均磨痕直径记录在表1中。
8.7最大无卡咬负荷P的测定:测測定P』时要求其磨痕直径不大于相应补偿线上的磨痕直径(即补
偿直径)的5%,如果测得某负荷下的磨痕直径比相应补偿线上的磨痕直径大于5%,则下一次试验
就要在较低一级的负荷(见表2)下进行试验,并再次比较磨痕直径,继续此过程,直到确定最大无卡
晈负荷为止
为简化试验程序,本方法提供了用以判断PB点的PーD补偿(1+5%)表(表2),表2中的D补偿表
示与负荷P相应的补偿直径。
例如某脂在785N(8O从kg)负荷下测得的磨痕直径为0.47m,查表2知道该负荷下Dャ偿(1+5%)
为0.44m,则可判定该脂的Pa点小于785N(80kg),下次试验要在低一级负荷下进行,如果测得的
磨痕直径小于D补偿(1+5%),那么该负荷即为某脂的Pg点。
注:当使用摩擦测量仪时,最大无卡咬负荷可以从指示笔逐渐横向移动中看出。
8.8烧结负荷PD的测定:按表1的负荷级别逐级加载进行一系列试验,记录所测得的磨痕直径
并更换试球和润滑脂直到发生烧结,在发生烧结的负荷下进行一次重复试验,如不发生烧结就在下
级较高的负荷下进行试验,直烧结被核实
注:发生烧结时,应立即关闭电机,否则会损坏机器,在试验中应注意观察,避免试球及夹头过度磨损或卡咬。
可按下列现象之一或全部判断是否发生烧结:摩擦记录笔急剧地横向运动、马达噪音增加、球盒冒烟、加
载杠杆臂突然下降。