1、中华人民共和国国家标准润滑剂承载能力测定法(四球法)Lubricants-determination of load-carrying capacity (four balls method) UDC 678.049.4 : 620.1 G/T 3142-82 ( 1 990年确认)本方法适用于在四球极压试验机上评定润滑剂的承载能力，包括最大元卡咬负荷P.烧结负荷po.综合磨损值ZMZ三项指标.在实际应用中，可根据润滑剂的各种不同用途选用不同的评定指标.注，最大无卡咬负荷俗称Px点代表油膜强度) 综合屠拥值ZMZ又称综合磨损指标，平均赫乏负荷，负荷-磨损指数。1方法概要在四球机中四个钢球技等边
2、四面体排列着.上球在1400-1500转/分下旋转.下面三个球用油盆固定在起，通过杠杆或液压系统由下而上对钢球施加负荷.在试验过程中四个钢球的接触点都浸设在润滑剂中.每次试验时间为10秒，试验后测量汹盒内任何一个钢球的磨痕直径.按规定的程序反复试验，直到求出代表润滑剂承载能力的评定指标.2 定义2.1 赫芝直径和赫芝线:在某静负荷(P)下钢球弹性变形所形成的凹入面直径(D.毫米)称为该压力下的赫芝直径.D.=8.73X10寸(pbHH-HH-HH-HHHH-. ( 1 ) 式中，P一一静负荷实际负街).公斤.在负荷-磨损直径双对数坐标图中D.与P的关系是一条直线，称赫芝线-2.2 补偿线和补偿
3、直径s在存在润滑剂而又不发生卡咬的条件下，在下面的三个球上产生光亮的回斑状磨痕:由下球的平均磨痕直径对所加的负荷，在双对数坐标图中作出的一条直线称为补偿线.补偿线上相应于某一负荷的磨痕直径称为该负荷下的补偿直径。不同润滑剂的补偿线是接近的，可以用一条代表平均斜度的补偿线来表示，如图I所示.2.3 磨损-负荷曲线g在双对数坐标上，由不同负荷下钢球的平均磨痕直径所作出的一条曲线(参看阁2中曲线ABCD)因2中标明了磨损-负荷曲线各部分的意义.2.4 最大无卡咬负荷P.(公斤).在试验条件下不发生卡咬的最高负荷(公斤).它代表汹膜强度.在该负荷下测得的磨痕直径不得大于相应补偿线上数值的50/0. 2
4、.5 烧结负荷Po(公斤).在试验条件下使钢球发生烧结的最低负荷(公斤).它代表润滑剂的极限工作能力.2.6 校正负荷P徒(公斤)，是对所加的实际负荷P的修正:p徨=P.D/r./D. . . . . . . ( 2 ) 式中JD，-一叩串串芝直径，毫米zD-一实测磨痕直径，毫米.Z.7 综合磨损值ZMZ.是润滑剂抗极压能力的一个指数.它等于若于次校正负荷的数学平均值gZMZ=兰士旦庄=A，+A，+B./2.,. . ( s ) 10 10 国家标准局1982-07-20.布1983-03-01实施291 GB/T 3142-82 A, +A.+B/2 或一般油脂用ZMZ=一一画一!._一A-
5、当PD大于400公斤时，A为315公斤及小于315公斤的B级校正负荷的总和z当PD小于或等于400公斤时，A为10级校正负荷的总和.B一一当PD大于400公斤时，B为从400公斤开始直至烧结以前的各级校正负荷的算术平均值，当PD小子或等于400公斤时，B为零;A，一-p.点以前，即补偿线上的那部分校正负荷的总和，由麦3查得aA. P.点以后，315公斤以前的那部分校正负荷的总和.革刷刷恻0: 0 式中，负荷，公斤E 四球机的补偿线图l10 、s , . nw 棋僧，邸恻W幢幢1000 500 50 100 负僻.公斤磨损-负荷曲线0.1 10 图2仪.与材斜z 295 3.1 四球极压试验机四
6、球极压试验机的核心部位如图3所示.四球极压试验机的结梅和安装要求如下2 G/T 3142-82 -1500转/骨下旋转? 负荷力图3囚球极压试验机示意图四球机的主轴转速为1450+50转/分，负荷范围为6800公斤.四球机应有钢性耐震结构.四球机摩擦部件(上部钢球的径向摆差，在离钢球最低点3.5毫米处测得的数值不超过0.02毫米.最好不要在同一台四球机上既做极压试验又傲磨损试验，以兔影响磨损试验的灵敏度-3.2 显微镜s装有测徽计，读数值为0.01毫米.3.3 秒袤s分度为0.1秒.3. 4 钢球z符合GB308)表P，公斤9 10 11 13 15 17 19 21 23 D仲.矗(1米+5
7、%) 0, 21 0, 22 。，23。，240,25 0, 26 。，27。，28。，2934 38 40 44 48 52 56 61 66 。，33。，M。，35。，36。，370, 38 。，39。，40。，41P，公斤88 94 100 107 114 121 128 135 143 D!+秘二.皇(1主+5-% 0, 45 。，460, 47 0, 48 0, 49 。，50。，51。，520, 53 P，公斤181 191 201 212 225 238 250 263 276 D!+I种.A.1主+5一%) 。，570, 58 0, 59 0, 60 。，61。，620,63
8、0, 64 。，65注.负椅介于二格之间，则取后一格数值，如p=129公斤，则取D扮.(1+5%)=0，50毫米。负荷级IlU 1 2 s 4 5 6 7 s 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 298 负荷P公斤6 8 10 13 16 20 24 32 40 50 63 80 100 126 160 zao 250 315 400 500 620 800 试验编号z试样名称g试样配方z痕迹d , 表2四球机试验记录机型2委托单位g转速g操作人员z钢球t校对人员z室温z试验日期g直径益，毫米P , D. 校正负荷d. d.均系数P植，公斤0, 9
9、5 1, 40 1, 88 2, 67 3, 52 4, 74 6, 05 8, 87 11 , 96 16, 10 21 , 86 30 , 08 40, 5 55, 2 75 , 8 102 ,2 137 , 5 187, 1 258 347 462 649 25 28 。，30。，3171 76 。，42。，43152 161 。，540,55 289 302 。，66。，67备A , = A. = 总A=B/2 P.= Po= MZ= 31 。，3282 0, 44 171 。，56315 。，68注公斤公斤GB/T 3142- 82 表3补偿线上校正负荷总和表最大无卡烧结负荷PD 公
10、斤咬负公荷斤P. 800 620 500 400 315 250 200 160 126 100 80 一一一-一一、315 1226 12:1,6 1226 1262 250 937 937 937 973 1003 200 708 708 708 744 774 795 160 526 526 526 562 591 613 631 126 380.5 380.5 380.5 416.8 445.9 467.5 485.6 500 100 265.7 265.7 266.7 302.0 331.0 35.1 370.8 385.2 396.9 80 114.9 174.9 174.9 21
11、1.2 240.2 261.9 279.9 294.4 306.1 315.1 63 102.3 102.3 138.5 167.6 189.3 207.3 221.7 233.4 242.5 249.7 50 45.5 81.7 110.7 132.5 150.5 164.9 176.6 185.7 192.9 40 36.2 65.3 87.0 105.0 119.4 131.2 140.2 147.4 32 29.1 50.8 68.8 83.2 94.9 104.0 111.% 24 21.1 39.7 54.1 65.8 74.9 82.1 20 18.0 32.4 44 , 2 5
12、3.2 60.4 16 14.4 2.6.1 35.2 42.4 13 11.7 20.8 28.0 10 9.0 16.3 8 1.2 299 G/T 3142-82 附最A四球机准确度的检验(补充件)四球机准确度的检验每年至少进行一次，方法如下z用标准测力环检验四球机的负荷精度.测定四种参考油脂的最大无卡咬负荷P.烧结负荷PD及综合磨损值ZMZ.参考油脂的数据列于表Al.表Al四球机的参考试样试样号试桦名称最大P无E卡公咬斤负荷烧结级负荷PDllU 综合ZM屠Z损值1 8号航空润滑油，兰州炼油厂生产42.5 14 18.5 z 20号航空润滑油加3%硫化烯短106.5 18 52.3 s
13、18号双曲线由轮油，抚顺石油一厂生产1日5.320.5 86.5 4 7057脂，石油化工研究院研制16 22.0 :100 G/T 3142 82 附量i!:B 润滑剂承.能力测定法(四球法J实例(参考件8.1 作出国产吉山四球机的补偿线.PD棚。+5%)麦和补偿线上校正负荷总和表.注，各种型号的四球机的补偿钱是很接近的，其他型号四球机可直接引用本标准提供的补偿线和P-D.耕健(1 + 5%)褒本方法表。及补偿线上校正负荷总和表本方法表3).不必另作表.B. 1. 1 选择8种不同粘度不同PB点的有代表性的试样，其性质见本附承袭B1.表B1测定补偿线的8种泊样试样编号吨。它，厘斯P.公斤00
14、1 22.00 47 002 126.8 67 003 82.96 81 004 157.2 95 005 133.4 126 006 218 131 007 185 141 008 333 200 8. 1.2 按本附录表B2所示测出各种泊样在无卡咬的各级负荷下的磨痕直径，并取平均值，在双对数坐标图上作出一条代表平均斜度的补偿线(见本方法图1.每次试验测定三个球，每个球测平行和垂直于磨痕方向的直径.6个数值取平均值为磨痕直径) 8.1. 3 将补偿线外推至6-315公斤，求出各级负荷下的褂偿直线，算出校正负稀值(见本附录表B3) 表B2负荷P编号平均值公斤001 002 003 004 00
15、5 006 007 008 36 。.32。.33。.32。.33。.32。.330.$2 。.33。.32540 。.33。.330.32 。.33。.38。.34。.33。.34。.33145 0.34 。.35。.34。.34。.34。.35。.35。.35。.34550 0.35 。.360.34 。.36。.35。.350.35 。.35156 0.35 0.37 。.37。.38。.38。.37。.37。.37063 。.390.38 。.38。.38。.39。.38。.38。.38371 。.39。.39。.40。.40。.39。.39。.39379 0.40 0.42 。.41
16、。.420.42 。.410.413 89 。.42。.43。.43。.43。.42。.4.Z6100 0.44 0.45 0.45 。.45。.448112 。.470.47 。.46。.46。.466126 。.51。.49。.480.47 。.488141 。.52。.51。.515158 0.53 301 G/T 3142-B2 B.l.4 由表B3提供的校正负荷值，算出对应于每一组P.，PD补偿线上的校正负荷总和.即A，的数值，作出补偿线上校正负荷总和表(见本方法表3)，例如麦3中P.=50公斤，PD=500公斤，交叉点格子中的4值查表B3得P=50公斤的校正负荷值45.48，又如P
17、B=63公斤，PD=500公斤交叉点格子中的A，值查表B3得P=50公斤，P=63公斤，这两级校正负荷加起来，45.48+56.78 =102.26，再如P.=80公斤，PD=500公斤，交叉点椅子中的A，值查表B3得P=50公厅、P=6S公斤、P=80公斤，这三级校正负荷之和:45.48+56.78+72.66=174.92，依此类推，作出整个补偿线上校正负椅总和表.负而级JJtl 负荷P，公斤1 6 2 8 s 10 4 13 5 16 6 20 7 24 B 32 9 40 10 50 11 63 12 80 13 100 14 126 15 160 16 200 17 250 18 3
18、15 B,2 测定双窗-1油的P.，PD及ZMZ值具体方法如下2表B3p. D.系Il补噶E径D校PaE公负斤荷0.96 。.1765.40 1.40 。.1947.:12 、1.88 。.20a9.04 2.67 。.22811.72 3.52 。.24414.43 4.74 。.26818.02 6.05 0.279 21.68 8.37 。.30529.08 11.96 0.880 86.24 16.10 。.86446.48 21.86 。.88556.78 30.08 。.41472.66 40.5 。.44690.81 55.2 。.481114.8 75.8 。.521145.6
19、 102.2 0.561 182.2 137.5 。.600229.2 187.1 。.648288.7 B.2.1 双齿1泊是高极压齿轮泊，因此不一定从80公斤开始作，可从160公斤开始作，测得磨痕直径D为0.54毫米，查本方法表1可知未超过P.点，将负荷升高一级，徽P=200公斤，测得磨痕直径D为1 . 19毫米，显然己超过P.点，可见P.点在160-2()0公斤之间，再做165公斤，测得磨痕直径D为0.62毫米，查表1得知己超过P.点，断定精确的P.点为160公斤.B.2.2 接着做250公斤、315公斤、400公斤、500公斤，直至到620公斤才发生烧结，重复一次也发生烧结，就停止试验
20、.查本方法表3中P.=160公斤与P=620公斤的交点，得A，=526，再依本附录表B4的数据，则A=A，十Az =526+ (85.88+ 86 .48+95.46) =793 .82, 1主s查表3时，应特别淫意P.的靠级，例如P. 165公斤，则靠P. 160公斤这一级.如果P. 158公斤应靠P. 126公斤这一级.302 、GBI3142-82 表B4试验编号z机型g吉山委托单位，试样名称g双齿-1转速，1420 rpm 操作人员E试样配方g钢球z湖北球校对人员，室温$20试验日期，1980. 8. 10 负荷负荷P磨痕直径D.毫米p. D. 校正负稽备注级JJ 公斤 , d , d
21、平均系数P.匠，公IT1 6 。.952 8 1.40 3 10 1,88 4 13 2.61 5 16 3.52 A , =526 6 20 4.14 7 24 6.05 8 32 8.87 9 40 U.96 10 50 16.10 11 63 21.86 12 80 30.08 13 100 40.5 A, = 261.82 14 126 55.2 15 160 。.53。.540.54 75.8 16 200 1.18 1.20 1.19 102.2 85.88 17 250 1.58 1.60 1.59 137.5 86.48 18 315 1.95 1.97 1.96 187.1
22、95.46 总A= 793.82 19 400 2.20 2.28 2.24 258 115.18 20 500 2.30 2.32 2.31 347 160.22 21 620 462 22 800 烧结两次649 B/2 = 66.35 165 0.64 0.59 。.62P. = 160公公斤斤PD= 620 ZMZ=86.02 PD 。aau no qzh qE AU zu-1卢2十-xoo-mA ，问-一n, , B ZMZ=王土主丘=793.82+66. 35 =86.02 10 10 如果不要求测定双齿斗的精确的最大无卡咬负荷P.，而只要求测定PD及ZMZ时P= 165公斤这一点不必傲.极个别的汹测定P.时在二个负荷之间出现反常现象，这可能是操作中有错误，但也有可能是润滑剂本身固有的特性.在这种情况下应在较高的一级负荷下重复一次，以排除疑问.如当P=160公斤时油膜破了，但做P=200公斤时油膜反而不破。这时应重复傲)次P=200公斤，若破了则断定P.200公斤.但应注意油膜的破与不磁在较小的负荷范围内反反复复是正常现303 G/T 314 282 象，不必做重复试验。附加说明:本标准由中华人民共和国石油工业部提出。由石油化工科学研究院归口。本标准由石油化工科学研究院负责起草。本标准主要起草人韦楼平。自本标准实施之日起，原石油部部标准SY2665-77作废。304
