Влияние режимов ионно-плазменного напыления на структуру и свойства износостойких покрытий

 
2.2.2 Методы исследования триботехнических свойств 
Износостойкость 
свойство 
резины 
противостоять 
разрушению 
и отделению внешнего слоя при наличии поверхностного трения. Наиболее 
простой и удобной аппаратурой для определения износостойкости (истирае-
мость и коэффициента трения) является устройство с вращающимся диском, с 
прижатым к нему резиновыми образцами. При определении износа по потере 
массы резин [2] необходимо наличие большого пути трения, для обеспечения 
ощутимых потерь при истирании.
2.2.2.1 Метод испытания на истираемость и коэффициент трения
Сущность методики заключается в истирании образцов, прижатого к по-
верхности вращающегося с постоянной скоростью металлического диска,

---

68 
с прижатым к нему резиновых образцов в виде ирисок ГОСТ 426-77 [5], при 
постоянной нормальной силе и определении показателей сопротивления исти-
ранию и коэффициента трения.
Для проведения испытаний резины на сопротивление истиранию и опреде-
ление коэффициента трения использовали прибор типа МИ-2 (рис. 2.5), состо-
ящее из горизонтально вращающегося диска. Диск смонтирован на уравнове-
шенном рычаге. Два образца, испытуемой резины, закрепили в рамках-
держателях прибора, притерли их, напылили и испытали.
Испытание проводили по металлической поверхности (сталь конструкци-
онная марки 11КП) и полимерной пленке (фторопласт - 4) при нормальной силе 
на два образца, равной 26 Н (2,6 кгс), число оборотов диска за время испытания 
для всех образцов 5000. В ходе испытания периодически, примерно через 60 с, 
фиксировали силу трения (
F
). 
1 – кожух; 2 – воздуховод;
3 – неравноплечий рычаг;
4 – диск; 5 – полый вал;
6 – редуктор; 7 – электро-
мотор; 8 – скоба; 9 – ролик;
10 – грузовой стержень;
11 – постоянный груз;
12 –уравновешивающий 
груз; 13 –станина; 14 – дина-
мометр; 15 – винты;
16 – рамка-держатель;
17 – выключатель 
Рис. 2.5 – Схема устройства прибора для истирания типа МИ-2 
Методика расчета работы трения для прибора типа МИ-2: 
- Истираемость (a) в м
3
/ТДж (см
3
/кВт×ч) вычисляют по формуле 
β=
V
А

(2.1) 
где
А
- работа трения в кВт*ч вычисляют по формуле: 
А = 
10
3
1
10
67
.
3
)
(
2




R
P
R
P
n

(2.2) 

---

69 
где: π - постоянное число, равное 3,14; 
n - число оборотов за время испытания; 
R - расстояние от точки подвеса груза (Р1) до центра вращения рыча-
га, равное 0,42 м (42 см); 
Р
1
- среднее значение силы приложенной к длинному плечу рычага, Н; 
Р
3
- постоянная прибора, Н определяется при тарировке прибора, рав-
на 120. 
ΔV– убыль объѐма резины в мм
3
(см
3
) двух испытуемых образцов; 
А – работа трения в Дж (кВт*ч). 
- Убыль объѐма резины в см
3
вычисляется по формуле: 
ΔV = 

)
(
2
1
m
m

(2.3) 
где: m
1
– масса двух образцов после притирания, г.; 
m
2
– масса двух образцов после истирания, г.; 
ρ– плотность резины, г/см
3
. 
Вычисление силы трения и коэффициента трения 
- Коэффициент трения (μ) вычисляют по формуле 
μ = 
N
F
(2.4) 
где
F 
- сила трения, кгс; 
N 
- нормальная сила, кгс. 
- Силу трения, действующую на два образца (
F
) в кгс, вычисляют
по формуле 
F = 
)
(
1000
2
.
6
3
2
1
P
P
R
a
P


(2.5) 
За результаты испытаний принимали среднее арифметическое показателей, 
отличающихся не более чем на 10 %.