14.2.2.1 Маятниковый определитель трения
Конструкция маятникового определителя трения должна соответствовать конструкции, показанной на рисунке 16. По возможности все несущие и рабочие части должны быть закрыты, а все материалы должны пройти соответствующую обработку, чтобы исключит трение в условиях повышенной влажности.
Одним из основных узлов маятникового определителя трения является подпружиненный ползун из стандартной резины, прикрепленный к концу маятника. При колебании маятника производится измерение силы трения между ползуном и проверяемой поверхности образца по сокращению длины колебания с использованием калибровочной шкалы, предназначенной для оценки характеристик трения образца.
1 – С-образная шкала; 2 – стрелка; 3 – маятник; 4 – резиновый ползун; 5 – регулировочный винт; 6 – держатель образца; 7 – спиртовой уровень; 8 – вертикальный регулировочный винт; 9 – образец для испытания 136х86 мм
Рисунок 16 – Маятниковый определитель трения
Маятниковый определитель трения должен быть оснащен следующими устройствами и приспособлениями:
- подпружиненный обрезиненный ползун. Он должен крепиться на конце рычага маятника так, чтобы скользящая кромка находилась на расстоянии (510±1) мм от оси подвески;
- средства настройки опорной колоны;
- основание достаточной массы, обеспечивающее надежную устойчивость испытательного оборудования во время испытаний;
- средства подъема и опускания оси подвески рычага маятника с тем, чтобы ползун мог:
- качаться, не задевая поверхности образца; и
- настраиваться для пересечения поверхности на заданную длину (126±1) мм. Для этого требуется измеритель данных расстояний, как показано на рисунке 17.
1 – измеритель; 2 – ползун; 3 – базовая грань; 4 – измеренная длина скольжения; 5 – действительная длина скольжения; 6 – вид сбоку; 7 – вид в плане
Рисунок 17 – Измеритель длины скольжения
- средства удержания и отпускания рычага маятника так, чтобы он мог свободно упасть из горизонтального положения;
- стрелку номинальной длины 300 мм, балансирующую вокруг оси подвески и показывающую положение рычага маятника во время его качения вперед и прохождения круговой шкалы. Масса стрелки не должна превышать 85 г;
- трение в механизме стрелки должно быть регулируемым так, чтобы во время свободного качания рычага маятника из горизонтального положения наружный конец стрелки можно было вывести в состояние покоя во время качания рычага вперед в точке (10±1) мм ниже горизонтали, что соответствует нулевым показаниям;
- круговую шкалу, откалиброванную на длину скольжения 126 мм по плоской поверхности с разметкой от 0 до 100 с делениями 5 единиц.
Масса рычага маятника, включая ползун, должна составлять (1,50±0,3) кг. При этом центр тяжести должен находится на оси рычага на расстоянии (410±5) мм от оси подвески.
14.2.2.2 Ползун должен включать резиновую подушку шириной (76,2±0,5) мм, длиной (25,4±1,0) мм (в направлении качения) и толщиной (6,4±0,5) мм. При этом масса ползуна и основания должна составлять (32±5) г.
Ползун должен удерживаться на жестком основании с центральной поворотной осью, которая должна устанавливаться на конце рычага маятника таким образом, чтобы во время нахождения рычага в самой низкой точке качания, когда задний край ползуна соприкасается с поверхностью образца, плоскость ползуна находилась под углом (26±3)о к горизонтали. В такой конфигурации ползун может свободно поворачиваться вокруг своей оси, соблюдая неровности поверхности испытательного образца по мере раскачивания маятника.
Ползун должен иметь подпружиненный контакт с поверхностью образца. При этом статическое усилие на ползун, настроенное во время калибровки, должно составлять (22,2±0,5) Н в своем среднем значении. Изменение статического усилия на ползун не должно превышать 0,2 Н на мм отклонения ползуна.
Примечание ― Калибровка имеет очень важное значение для определения данного метода испытаний. В настоящее время не существует общеевропейского метода калибровки, выбранного для маятникового определителя трения.
Начальные значения упругости и твердости ползуна должны соответствовать таблице 7 и должны иметь сертификат соответствия с указанием изготовителя и даты изготовления. Ползун должен быть отбракован не позднее трех лет после изготовления.
Края ползуна должны быть квадратными с ровным срезом. При этом резина должна быть свободной от таких загрязнений, как, например, абразивные вещества или масло. Ползун должен храниться в темном месте при температуре от 5 до 20 оС.
Перед использованием нового ползуна его нужно обработать так, чтобы получить минимальную ширину ударной части 1 мм, как показано на рисунке 19. Для этого нужно настроить испытательное оборудование и выполнить пять колебаний по сухой поверхности с величиной трения 49 по С-шкале, а затем выполнить еще 20 колебаний на той же поверхности после увлажнения.
Рисунок 18 – Разрез А – В (2:1)
1 – резиновый ползун; 2 – алюминиевая подложка; 3 – ударная кромка; 4 – ширина износа
Рисунок 19 – Ползун, демонстрирующий максимальный износ на ударной кромке
Ползун подлежит отбраковке, если ширина ударной кромки превышает 3 мм, как показано на рисунке 19, или на ней появляется слишком много царапин или заусенец. Ползун можно реверсировать для использования новой кромки, которая потребует обработки.
14.2.2.3 Питьевая вода при температуре (20±2) оС в контейнере для смачивания поверхностей образцов и ползуна.
Проведение испытаний
Перед тем как приступить к испытаниям, испытательное оборудование и ползун должны храниться в помещении при температуре (20±2) оС на протяжении не менее 30 мин. Непосредственно перед испытанием с использованием маятникового определителя трения, пробу необходимо погрузить в воду при (20±2) оС по крайней мере на 2 ч.
Ползун шириной 76 мм должен использоваться на площади трения 126 мм; показания снимаются с С-шкалы.
Установить маятниковый определитель трения на прочное горизонтальное основание и с помощью регулировочных винтов вывести опорную стойку маятника в вертикальное положение. Затем поднять оси подвески маятника так, чтобы обеспечить свободное колебание рычага. Отрегулировать трение в механизме стрелки так, чтобы во время отпускания рычага маятника и стрелки из правостороннего горизонтального положения, стрелка останавливалась в нулевой точке шкалы.
Необходимо жестко разместить образец так, чтобы его длинная сторона лежала на дорожке маятника, а сам образец находился в центральном положении относительно резинового ползуна и оси подвески маятника. Убедиться, что дорожка ползуна проходит параллельно длинной оси образца на участке скольжения.
Отрегулировать высоту рычага маятника так, чтобы при пересечении образца резиновый ползун полностью контактировал с ним на заданном участке трения. Обильно смочить водой поверхности образца и резинового ползуна так, чтобы не сместить ползун с его настроенного положения. Отпустить маятник и стрелку из горизонтального положения и возьмитесь за рычаг маятника во время его обратного качения. Зарегистрировать положение стрелки по шкале. Повторить данную операцию пять раз, каждый раз смачивая образец и регистрируя все показания. Если пять показаний отличаются друг от друга более чем на три деления, процедуру испытания повторять до тех пор, пока не получатся постоянные значения трех последовательных показаний; зарегистрировать данные значения. Поворотом на 180о переместить образец и повторить процедуру испытаний.