DIN 51834-2-2017 Testing of lubricants - Tribological test in the translatory oscillation apparatus - Part 2 Determination of friction and wear data for lubricating oils《润滑剂检验 移动式振.pdf

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1、Mai 2017DEUTSCHE NORM Preisgruppe 8DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.100!%cB%“2643102www.din.deDIN 51834-2Prfung von Schmierstoffen Tribologische Prfung im

2、 translatorischen Oszillations-Prfgert Teil 2: Bestimmung von Reibungs- und Verschleimessgren fr SchmierleTesting of lubricants Tribological test in the translatory oscillation apparatus Part 2: Determination of friction and wear data for lubricating oilsEssais des lubrifiants Essais tribologiques d

3、ans lappareil translation-oscillation Partie 2: Dtermination de proprits de frottement et dusure des huiles lubrifiantesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 51834-2:2010-11www.beuth.deGesamtumfang 11 SeitenDDIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)Fachausschuss M

4、inerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPDIN 51834-2:2017-05 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 4 4 Kurzbeschreibung . 5 5 Bezeichnung 5 6 Gerte und Chemikalien 5 7 Probenahme 6 8 Vorbereitung . 6 9 Durchfhrung der Prfung 6 9.1 Einbau der Prfk

5、rper in die Prfkammer . 6 9.2 Prflauf 7 9.2.1 Beginn des Prflaufs . 7 9.2.2 Beendigung des Prflaufes . 7 10 Auswertung 8 10.1 Bestimmung des Verschleibetrages des Gegenprfkrpers (Kugel) 8 10.2 Ermittlung der Reibungszahlen . 9 10.3 Tribologische Belastbarkeit 9 10.4 Anzahl der Prfungen 9 11 Angabe d

6、er Ergebnisse 10 12 Przision . 10 12.1 Allgemeines . 10 12.2 Wiederholbarkeit, r 10 12.3 Vergleichbarkeit, R . 10 Literaturhinweise . 11 DIN 51834-2:2017-05 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-06-61 AA Prfung von Schmierlen, sonstigen len und Paraffinen“ im Fachausschuss Mine

7、rall- und Brennstoffnormung (FAM) des DIN-Normenausschusses Materialprfung (NMP) ausgearbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren.

8、 ANMERKUNG DIN 51834-2:1997-04 wurde zusammen mit DIN 51834-1:1997-04 vom ASTM-Komitee D02 als ASTM D6425-99 bernommen. Die nderungen in DIN 51834-1:2004-03 und in DIN 51834-2:2004-03 wurden in der ASTM D6425-02 (welche ASTM D 6425-99 ersetzt hat) weitestgehend bernommen. Die jetzigen nderungen ziel

9、en auf eine weitestgehende Anpassung an ASTM D6425-17 und ISO 19291:2016. DIN 51834 Prfung von Schmierstoffen Tribologische Prfungen im translatorischen Oszillations-Prf-gert“ besteht aus folgenden Teilen: Teil 1: Allgemeine Arbeitsgrundlagen Teil 2: Bestimmung von Reibungs- und Verschleimessgren fr

10、 Schmierle Teil 3: Bestimmung des tribologischen Verhaltens von Werkstoffen im Zusammenwirken mit Schmierstoffen Teil 4: Bestimmung von Reibungs- und Verschleimessgren fr Schmierle mit der Zylinderrolle-Ebene-Geometrie nderungen Gegenber DIN 51834-2:2010-11 wurden folgende nderungen vorgenommen: a)

11、Abschnitt 2 Normative Verweisungen“ aktualisiert; b) Aufnahme der Mglichkeit der Wiederverwendung von Prfkrpern in Abschnitt 8 Vorbereitung“; c) Norm redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 51834-2: 1997-04, 2004-03, 2010-11 DIN 51834-2:2017-05 4 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt ein Ve

12、rfahren zur Prfung von Schmierlen mit Wirkstoffen P nach DIN 51502, inter-national auch EP-Schmierle genannt, bei translatorischen oszillierenden Relativbewegungen, fest. Dies wird erreicht durch vergleichende Untersuchungen des Einflusses von Schmierlen auf Verschleibetrge und Reibungszahlen des Tr

13、ibosystems Kugel-Scheibe (siehe Abschnitt 6) im translatorischen Oszillations-Prfgert (im Folgenden nur Oszillations-Prfgert genannt). Die Bewertung der bertragbarkeit von Versuchsergebnissen auf die Praxisanwendung hat gesondert zu erfolgen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in

14、diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). D

15、IN 5401, Wlzlager Kugeln fr Wlzlager und allgemeinen Industriebedarf DIN 50602, Metallographische Prfverfahren Mikroskopische Prfung von Edelsthlen auf nichtmetallische Einschlsse mit Bildreihen1)DIN 51502, Schmierstoffe und verwandte Stoffe Kurzbezeichnung der Schmierstoffe und Kennzeichnung der Sc

16、hmierstoffbehlter, Schmiergerte und Schmierstellen DIN 51631:1999-04, Spezialbenzine Siedegrenzenbenzine Anforderungen DIN 51750-1, Prfung von Minerallen Probenahme Teil 1: Allgemeines DIN 51750-2, Prfung von Minerallen Probenahme Teil 2: Flssige Stoffe DIN 51834-1, Prfung von Schmierstoffen Tribolo

17、gische Prfungen im translatorischen Oszillations-Prfgert Teil 1: Allgemeine Arbeitsgrundlagen DIN 51834-3, Prfung von Schmierstoffen Tribologische Prfungen im translatorischen Oszillations-Prfgert Teil 3: Bestimmung des tribologischen Verhaltens von Werkstoffen im Zusammenwirken mit Schmierstoffen D

18、IN EN ISO 683-17, Fr eine Wrmebehandlung bestimmte Sthle, legierte Sthle und Automatensthle Teil 17: Wlzlagersthle DIN EN ISO 6508-1, Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Rockwell Teil 1: Prfverfahren 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 51834-1. 1) DIN 50602 w

19、urde 2010-03 ersatzlos zurckgezogen. DIN 51834-2:2017-05 5 4 Kurzbeschreibung Die in der Prfkammer des Oszillations-Prfgertes eingebauten Prfkrper werden mit dem zu prfenden Schmierl benetzt (Stahlscheibe und Stahlkugel) und bei vorgegebener Prfkraft Fnmit der vorgegebenen Prffrequenz v und dem vorg

20、egebenen Schwingungsweg s bei der vorgegebenen Prftemperatur mechanisch beansprucht. Die Reibungskrfte Ff werden kontinuierlich durch ein Piezokraftmesselement gemessen; dementsprechend werden die Reibungszahlen f als Spitzenwerte bestimmt und zeitabhngig aufgeschrieben. Nach der vorgegebenen Prfdau

21、er t wird der Verschleibetrag WKan der Stahlkugel ermittelt. Falls Fressverschlei auftritt, ist der Prflauf vorzeitig zu beenden; es wird dann nur die Prfdauer t notiert. Die Prfparameter werden in Tabelle 1 zusammengefasst. 5 Bezeichnung Beispiel fr eine Bezeichnung der Prfung von Schmierlen mit de

22、m translatorischen Oszillations-Prfgert nach dieser Norm (DIN 51834-02) mit einer Prfkraft Fnvon 300 N (300) bei einer Prftemperatur von 50 C (50). Prfung DIN 51834-02/300/50 6 Gerte und Chemikalien 6.1 Translatorisches Oszillations-Prfgert, nach DIN 51834-1. 6.2 Standardprfkrper. Die Prfkrper werde

23、n aus Wlzlagerstahl 100Cr6 nach DIN EN ISO 683-17 hergestellt. 6.2.1 Grundprfkrper: Scheibe, 24,0 mm 0,5 mm Durchmesser, 7,8 mm 0,1 mm Hhe; aus 100Cr6H im Vakuum umgeschmolzen (en: Vacuum Arc Remelting, VAR), geglht auf kugeligem Zementit (GKZ), mikroskopischer Reinheitsgrad (Gesamtsummenkennwert K)

24、 nach DIN 50602 K1 10 und gehrtet auf (62 1) HRC nach DIN EN ISO 6508-1. Die Oberflchen werden gelppt und sind frei von Lppmittelrckstnden. Der Bereich fr die Oberflchentopographie lautet: 0,5 m 0,2 auf eine mangelnde Schmier-wirkung hin. Ebenso knnen in der Anlaufphase (unter hohen Pressungen) peri

25、odisch auftretende Reibkraftspitzen mglicherweise dem adhsiven Verschlei zuzuordnen sein, jedoch ist aus Ringversuchen bekannt, dass bestimmte le bei geringeren Pressungen oder bei im Versuchsverlauf abnehmenden Pressungen selbstheilend“ schmieren, ohne dass am Versuchsende adhsive Erscheinungsforme

26、n in Verschleispuren und -marken optisch erkennbar sind. Nach Ablauf der Prfdauer t = 120 min 0,1 min wird der Prflauf durch den Zeitschalter automatisch beendet. Es sei denn, die Reibungszahl f (Fresslastkriterium) stieg spontan um f 0,2 mit einer Dauer von mindestens 20 s an oder ist grer als 0,35

27、. In diesem Fall ist der Versuch von Hand abzuschalten, falls dies nicht automatisch geschieht, und der Versuch nicht zu werten. ANMERKUNG 2 In ASTM D5706 und ASTM D7217 sind Beispiele fr Reibkraftverlufe wiedergegeben mit einer innerhalb des fr DIN 51834 zustndigen Arbeitskreises diskutierten Inter

28、pretation hinsichtlich des Vorliegens oder Nichtvorliegens adhsiver Verschleierscheinungen. DIN 51834-2:2017-05 8 10 Auswertung 10.1 Bestimmung des Verschleibetrages des Gegenprfkrpers (Kugel) Die Verschleikalotte des ausgebauten und gereinigten Gegenprfkrpers wird mit einem Messmikroskop oder einer

29、 vergleichbaren Lngenmesseinrichtung (6.6) auf 0,005 mm ausgemessen. Aus den Kalottendurch-messern in Gleitrichtung sowie senkrecht dazu wird der mittlere Kalottendurchmesser errechnet (siehe Bild 1) und als Verschleibetrag WKauf 0,01 mm angegeben (siehe Abschnitt 11). Fr Kalottendurchmesser WKgrer

30、als das 1,1-Fache des Hertzschen Kontaktdurchmessers (berechnet aus der mittleren Hertzschen Pressung) darf weiterhin nur der Kalottendurchmesser WKin Tabelle 2 angegeben werden. Bei einem Wert WKkleiner als das 1,1-fache des Hertzschen Kontaktdurchmessers ist unbedingt eine lineare Profilmessung in

31、 der Mitte der Kalotte oder eine dreidimensionale Profilmessung der Kalotte durchzufhren, aus der das Verschleivolumen zu bestimmen ist. Als Ergebnis wird in Tabelle 2 der volumetrische Verschleibetrag der Kugel WVin mm3nach DIN 51834-3 angegeben, ersatzweise der Kalottendurchmesser WK. Legende 1 Gl

32、eitrichtung d1Durchmesser der Verschleikalotte in Gleitrichtung d2Durchmesser der Verschleikalotte senkrecht zur Gleitrichtung Bild 1 Verschleikalotte der Kugel Der Kalottendurchmesser WKist nach folgender Gleichung (1) zu bestimmen: K=1+ 22(1) Dabei ist 1der Durchmesser der Verschleikalotte in Glei

33、trichtung nach Bild 1, in mm; 2der Durchmesser der Verschleikalotte senkrecht zur Gleitrichtung nach Bild 1, in mm. DIN 51834-2:2017-05 9 10.2 Ermittlung der Reibungszahlen Aus den Aufzeichnungen des Schreibers (siehe Bild 2) oder des Rechners sind mit einer Fehlergrenze von 0,001 (siehe Abschnitt 1

34、1) folgende Reibungszahlen zu ermitteln: die minimale oder maximale whrend des Versuchs aufgetretene Reibungszahl: fmin, fmax(nach Erreichen der Prfkraft); die Reibungszahlen nach 15 min, 30 min, 90 min und 120 min bzw. Ende: f15, f30, f90und f120bzw. fend. Bei Auswertung per Software sind Daten der

35、 jeweils ersten und der letzten 2 s des aufgezeichneten Datensatzes fr die Bestimmung von fminund fmaxzu ignorieren. Legende f Reibungszahl t Prfdauer fminfmaxf15f30f90f120fendWKWVmm mm30,10 0,13 0,11a0,11 0,12 0,12 0,12 0,5 astark schwankend Bild 2 Beispiel fr die Aufzeichnung und Auswertung der Re

36、ibungszahlen 10.3 Tribologische Belastbarkeit Aus den Kalottendurchmessern d1und d2der Kugel wird in Verbindung mit der Prfkraft Fndie geometrische Pressung Pgeomin MPa am Versuchsende nach Gleichung (2) ermittelt, die ein Ma fr die tribologische Belastbarkeit der Prfpaarung in Wechselwirkung mit de

37、m Schmierstoff darstellt und in Bild 2 und Tabelle 2 zustzlich angegeben werden kann. geom=4 nK2(2) Bei starken Schwankungen ist der Mittelwert mit dem Hinweis stark schwankend“ anzugeben. 10.4 Anzahl der Prfungen Das zu prfende Schmierl ist mindestens einer Zweifachprfung zu unterziehen. DIN 51834-

38、2:2017-05 10 11 Angabe der Ergebnisse Abweichend von 9.2.1, d) knnen Prfungen bei anderen konstanten Prfkrften in Inkrementen von 100 N, beginnend mit 100 N, und/oder abweichend von 9.2.1, b) bei anderen konstanten Temperaturen in 10-K-Schritten, beginnend bei 40 C durchgefhrt werden. Die Ergebnisse

39、 werden in Abhngigkeit der Prftemperatur nach Abschnitt 5 bezeichnet und tabellarisch nach Tabelle 2 wie folgt angegeben: Prfung DIN 51834-02/Fn/C BEISPIEL Prfung DIN 51834-02/500/90 Prfung DIN 51884-02/700/140 Prfung DIN 51834-02/300/50 Tabelle 2 Angabe der Ergebnisse fminfmaxf15f30f90f120fendWKWVm

40、m mm312 Przision 12.1 Allgemeines Die in Tabelle 3 angegebene Przision wurde durch statistische Untersuchungen in bereinstimmung mit DIN EN ISO 4259 anhand von Ringversuchsergebnissen ermittelt. 12.2 Wiederholbarkeit, r Der Unterschied zwischen zwei Ergebnissen, die von demselben Beobachter mit dems

41、elben Gert unter konstanten Arbeitsbedingungen an derselben Probe ermittelt werden, wrde auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens nur in einem von zwanzig Fllen die in Tabelle 3 angegebenen Werte berschreiten. 12.3 Vergleichbarkeit, R Der Unterschied zwischen zwei einzelnen u

42、nd unabhngigen Ergebnissen, die von verschiedenen Beobachtern in verschiedenen Laboratorien an gleichen Proben ermittelt werden, wrde auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens nur in einem von zwanzig Fllen die in Tabelle 3 angegebenen Werte berschreiten. Tabelle 3 Wiederholba

43、rkeit und Vergleichbarkeit Auswertung Wiederholbarkeit Vergleichbarkeit Reibungszahl fend0,01 0,03 Verschleibetrag WKin mm 0,07 0,2 ANMERKUNG Die Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit hngen vom verwendeten l ab. Die in Tabelle 3 genannten Werte stellen Maximalgren dar. In Einzelfllen sind in Ringver

44、suchen kleinere Werte bestimmt worden. Die in Tabelle 3 genannten Przisionswerte beruhen auf Ringversuchen von 1997 und 1998 sowie auf einem internationalen Ringversuch von 1999 und 2000 und wurden fr Fn= 300 N und = 50 C ermittelt. Aus den internationalen Ringversuchen in 2002 und 2003 wurden an de

45、n Prflen die Przisionsangaben fr ltemperaturen von = 50 C, = 80 C und = 120 C gewonnen. Smtliche Ringversuchsergebnisse wurden vom fr DIN 51834 zustndigen Arbeitskreis auf seinen jhrlichen Sitzungen validiert. DIN 51834-2:2017-05 11 Literaturhinweise DIN EN ISO 4259, Minerallerzeugnisse Bestimmung u

46、nd Anwendung der Werte fr die Przision von Prfverfahren ISO 19291, Lubricants Determination of tribological quantities for oils and greases Tribological test in the translatory oscillation apparatus ASTM D5706, Standard Test Method for Determining Extreme Pressure Properties of Lubricating Greases U

47、sing A High-Frequency, Linear-Oscillation (SRV) Test Machine ASTM D6425, Standard Test Method for Measuring Friction and Wear Properties of Extreme Pressure (EP) Lubricating Oils Using SRV Test Machine ASTM D7217, Standard Test Method for Determining Extreme Pressure Properties of Solid Bonded Films

48、 Using a High-Frequency, Linear-Oscillation (SRV) Test Machine M. WOYDT, Einflu der Reinigungsmedien auf die Prfung tribologischer Kenngren, Tribologie und Schmierungstechnik“, 46 (2), 1999, S. 36 M. WOYDT, Ergebnisse des Ringversuches zur DIN 51834“, 44 (6), 1997, S. 284 M. WOYDT, Influence of test parameters on tribological results Synthesis from round robin tests”, ASTM Special Technical Publication 1404, April 2001, ISBN 0-8031-2867-3 M. WOYDT and J. EBRECHT, Influence of Test Parameters on Trib