SIST ISO/TR 6281:2002

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO/TR 6281:2002
01-marec-2002
'UVQLOHåDML3UHVNXãDQMHOHåDMHYQDSUHVNXãHYDOLãþXSULKLGURGLQDPLþQHP
PD]DQMXLQPHãDQHPWUHQMX6PHUQLFH
Plain bearings -- Testing under conditions of hydrodynamic and mixed lubrication in test
rigs -- Guidelines
Paliers lisses -- Essai des paliers lisses dans les conditions de lubrification
hydrodynamique et mixte dans des machines d'essai pour paliers -- Principes directeurs
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO/TR 6281:1990
ICS:
21.100.10 Drsni ležaji Plain bearings
SIST ISO/TR 6281:2002 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

---------------------- Page: 1 ----------------------

TECHNICAL
ISO
REPORT
TR 6281
First edition
1990-04-15
Plain bearings - Testing under conditions of
hydrodynamic and mixed lubrication in test
rigs - Guidelines
Essai des paliers lisses dans /es conditions de lubrification
Paliers lisses -
hydrodynamique et mixte dans des machines d’essai pour paliers - Principes
directeurs
Reference number
ISO/TR 6281 : 1990 (E)

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ISO/TR 6281: 1990 (El
Contents
Page
. . .
Ill
Foreword. .
iv
Introduction .
1
1 Scope .
................................................. 1
2 Normative references
1
......................................................
3 Testobjectives
2
...................................................
4 Test requirements.
2
5 Testprocedures .
3
6 Testcriteria. .
Annexes
6
..........................................
A Summary of the test criteria
7
B Testrigs .
......................... 10
C Conditions for obtaining comparable test results
11
D Bibliography .
0 ISO 1990
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii

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ISO/TR 6281: 1990 (E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bedies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take patt in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
The main task of ISO technical committees is to prepare International Standards. In
exceptional circumstances a technical committee may propose the publication of a
technical report of one of the following types :
when the necessary support within the technical committee cannot be
1,
- tYPe
obtained for the publication of an International Standard, despite repeated efforts;
is still under technical development requiring wider
- type 2, when the subject
exposure ;
-
type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from
that which is normally published as an International Standard (“state of the art”, for
example).
Technical reports are accepted for publication directly by ISO Council. Technical
reports types 1 and 2 are subject to review within three years of publication, to decide
whether they tan be transformed into International Standards. Technical reports
type 3 do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are
considered to be no longer valid or useful.
ISO/TR 6281, which is a technical report of type 2, was prepared by Technical
Committee ISO/TC 123, P/ain bearings.
the decision to publish this document in the form of a
The reasons which led to
technical report type 2 are explained in the introduction.
Annexes A, B, C and D of this Technical Report are given for information only.
. . .
Ill

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ISO/TR6281:199O(E)
Introduction
Test rigs for plain bearings, using different test Systems, are used all over the world.
The wide range of practical applications with different requirements led to the design
of numerous test rigs for plain bearings. Unfortunately, since the conditions of lubri-
cation in these test rigs are usually not well defined, the test results obtained with one
rig cannot generally be directly compared with results obtained on another test rig, nor
tan the results be related to practical applications. Different test rigs may even produce
different rankings.
This Technical Report aims to improve the comparability and the transferability of the
results by a better definition of the operating conditions, in particular with regard to
I
conditions of lubrication.
The following Parameters tan be used to describe the lubrication adequately :
the minimum lubricant film thickness, its distribution as a fu
a) nction of time and
of location in the bearing under dynamic loading;
b) the maximum lubricant film pressure;
c) the distribution of pressure in the peripheral and the lateral directions as a func-
tion of time under dynamic loading conditions and the resulting (alternating)
Stresses in the bearing material;
the maximum and the mean lubricant film temperature, the coefficient of fric-
d)
as a function of
tion and the Variation of these Parameters time.
Since tribochemical reactions may occur between I u bricant and material, it is also
necessary to characterize the lubricant in as detailed a way as possible.
lt was therefore decided to first specify uniform guidelines for the testing of plain
bearings.
During the ISO/TR 123/SC 2 meeting in Vienna on 12 October 1984 it was decided to
make this method known in the form of a Technical Report. Further experience will be
gathered with a view to publishing an International Standard.
iv

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ISO/TR 6281: 1990 (El
TECHNICAL REPORT
Testing under conditions
Plain bearings -
of hydrodynamic and mixed lubrication in test rigs -
Guidelines
1 Scope 3 Test objectives
The test objectives with plain bearing test rigs operating under
This Technical Report establishes guidelines for the testing of
conditions of mixed or full hydrodynamic lubrication may be to
oil-lubricated plain bearings without flange in bearing test rigs,
running under conditions of full hydrodynamic lubrication and obtain ‘information on the following properties :
mixed lubrication, where the load is carried to a greater or
running-in characteristics
A:
lesser extent by mechanical contact.
B : wear resistance
This Technical Report deals with both static and dynamic
loading in solid and multi-layer bearings. c: compatibility between bearing and shaft material
(resistance to scuffing)
Annex B gives examples of four types of test rigs.
D: embeddability
E: resistance to shaft scoring (which may result from con-
tamination with solid particles)
2 Normative references
F: static-load-carrying capacity
The following Standards contain provisions which, through
reference in this text, constitute provisions of this Technical G: deformability
Report. At the time of publication, the editions indicated were
H: conformability
valid. All Standards are subject to revision, and Parties to
agreements based on this Technical Report are encouraged to
dynamic-load-carrying capacity (fatigue strength)
1:
investigate the possibility of applying the most recent editions
J: resistance to erosion kavitation erosion, fluid erosion,
of the Standards listed below. Members of IEC and ISO main-
particle erosion)
tain registers of currently valid International Standards.
resistance to corrosion
K:
ISO 3448 : 1975, Industrial liquid lubricants - ISO viscosity
classifica tion. The determination of these properties requires operating con-
ditions which may result in the immediate establishment of full
hydrodynamic lubrication conditions or in mixed lubrication
ISO 3675 : 1976, Crude Petroleum and liquid Petroleum
conditions. The operating conditions needed for some objec-
products - Laboratory determination of density or relative
tives may imply repeated, time-dependent Change between full
density - Hydrometer method.
hydrodynamic and mixed lubrication.
ISO 7146 : - 11, Plain bearings - Terms, charac teris tics and
In any case, it is necessary to give a clear description of the
Causes of changes in appearance and darnage.
operating conditions and to relate them unambiguously to the
lubrication conditions (sec clause 6).
ISO 7902-1 : - 11, Hydrodynamit plain journal bearings under
Circular c ylindrical bearings -
s teady-s ta te conditions -
NOTE - Specific test methods exist for only some of the above
properties.
Part 7 : Calculation procedure.
, 1) To be published.
1

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ISO/TR 6281: 1990 W
5.1.2.1 Parameters describing the surface topography of
4 Test requirements
sliding Partners, for example
The operating conditions tan be defined adequately only if the
test rig and the test procedure comply with the following re-
h
min
A -
(for test objectives A and B)
quirements :
= CR,
a) a simple mechanical construction;
b) simple dismantling procedures; it should preferably
possi ble to inspect the bearing in situ;
h is the minimum lubricant film thickness;
min
c) application of special measuring techniques: if poss-
is the sum of surface roughnesses of the sliding part-
CR,
ible, continuous wear measurements should be performed
ners.
by means of radio nuclide techniques or X-ray fluorescent
analysis of the lubricant; it should be possible to measure
lubricant film thickness, lubricant film and bearing
5.1.2.2 The particle size and the hardness of contaminating
temperatures and pressure distributions in the lubricant film particles (for test objectives D, E and, possibly, J).
and torque;
5.1.2.3 Parameters describing the surface topography and the
d) well defined dimensions of the test bearing : it should
hardness of both sliding Partners immediately before inten-
have a high dimensional stability and little shaft deflection.
tionally reducing the minimum lubricant film thickness (for test
In special cases it should be possible to vary the dimensional
stability or the shaft deflection; objective C).
adequate lubricant supply to be ensured without impair-
e)
5.1.2.4 Possible deviations in the geometry of the sliding part-
ing the oil pressure build-up;
ners (shaft deflection and local pressure marks in the plain bear-
f) hydrodynamic conditions should be well defined and
ing) (for test objectives G and 1).
experimentally verifiable;
5.1.2.5 The sliding velocity and the shear rate at minimum
a clear distinction should be made between
9)
clearance.
full hydrodynamic lubrication conditions;
the entire temperature and stress range that may occur
hl
5.1.2.6 The temperature of the lubricant film and of the bear-
in practice should be covered in the tests;
ing and, if necessary, the temperature distribution.
in case of dynamic loading, the bearing peripher-y
i)
be stressed as uniformly as possible.
5.2 Characteristic Parameters for test objectives
F, G, H and I
5 Test procedures
5.2.1 The maximum lubricant film pressure.
The actual test procedures depend on the properties to be
determined. In Order to ensure that test results obtained on
different test rigs are mutually compatible, and that results
5.2.2 The Variation in the lubricant film pressure in the
obtained on test rigs are applicable in practice, it is necessary to
peripheral and the lateral directions.
establish the Parameters describing the degree of hydro-
dynamic lubrication during the test. The test rig, the test
5.2.3 The Variation in the distribution of the lubricant film
Programme, the test conditions, the test bearing and, possibly,
pressure in the peripheral and the directions as a func-
other factors which may influence lubrication, should therefore
tion of time.
be described in detail. The characteristic Parameters which
should be known for each of the test objectives set, out in
clause 3 are given in 5.1 to 5.3.
5.2.4 The maximum static strain in the bearing material.
The characteristics which should be determined for each objec-
5.2.5 The maximum dynamic strain in the bearing material, in
tive are given in 5.4 to 5.7.
terms of mean and alternating strain, depending on the Point of
application, and as a function of 5.2.5.1 to 5.2.5.3.
5.1 Characteristic Parameters for test objectives
A, B, C, D and E
5.2.5.1 The construction of the bearing and the static
strength values of the individual layers of bearing material (for
5.1.1 The minimum lubricant film thickness determined by
test objectives F, G and H).
means of calculation of measurement.
5.1.2 5.2.5.2 The construction of the bearing and the dynamic
The Variation of the lubricant film thickness as a func-
tion of time, and the local development of small film strength values of the individual layers of bearing material in the
appropriate temperature ranges (for test objective 1; see also
thicknesses in the bearing as a function of the Parameters given
in 5.1.2.1 to 5.1.2.6. annex CL
2

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ISO/TR 6281: 1990 (E)
The temperature of the lubricant film and of the bear- 5.7.2 Corrosive attack as a function of time.
5.2.5.3
ing and, if necessary, the temperature distribution.
5.7.3 Corrosion-free comparative tests, performed under the
same operating conditions (lubricant film thickness, shear rate,
5.3 Characteristic Parameters for test objective J
etc.) with a non-corrosive lubricant.
5.3.1 The Variation in the lubricant film thickness as a func-
tion of time and location in the bearing.
6 Test criteria
A distinction has to be made between the characteristic aspects
5.3.2 The distribution of Speed in the clearance gap,
of the test rig (6.11, the test Programme (6.21, the test con-
characterized for example by the maximum shear rate in the
ditions (6.31, the test bearing, including the journal (6.41, the
minimum clearance and its Variation as a function of time and
hydrodynamic Parameters (6.5) and the test results (6.6). The
of location in the bearing, related to the construction of the
characteristic aspects of the test rig, the test Programme, the
bearing and deviations in the geometry of the bearing as related
test conditions and the test bearing are of importante when
to the location and the degree of the wear darnage.
carrying out the test; the characteristic aspects of the
hydrodynamic Parameters and the test results are important
5.4 Characteristics for test objectives A, B, C, D when comparing and applying the results.
and E
Dur
...

RAPPORT
ISO
TECHNIQUE
TR 6281
Première édition
1990-04-15
Paliers lisses - Essai des paliers lisses dans les
conditions de lubrification hydrodynamique et
mixte dans des machines d’essai pour paliers -
Principes directeurs
Plain bearings - Testing under conditions of hydrodynamic and mixed lubrication
in test rigs - Guidelines

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ISO/TR 6281: 1990 (F)
Sommaire
Page
. . .
III
Avant-propos .
iv
...........................................................
Introduction
................................................ 1
1 Domaine d’application
............................................... 1
2 Références normatives
..................................................... 1
3 Objectifs d’essai
2
4 Exigencesd’essai .
............................................. 2
5 Modes opératoires d’essai
3
6 Critèresd’essai .
Annexes
....................................... 6
A Récapitulatif des critères d’essai
7
B Machinesd’essai .
................. 10
C Conditions pour obtenir des résultats d’essai comparables
....................................................... 11
D Bibliographie
0 ISO 1990
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Case postale 56
Imprimé en Suisse
ii

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques de I’ISO est d’élaborer les Normes inter-
nationales. Exceptionnellement, un comité technique peut proposer la publication d’un
rapport technique de l’un des types suivants:
-
type 1 : lorsque, en dépit de maints efforts au sein d’un comité technique,
l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la publication d’une Norme inter-
nationale;
-
type 2: lorsque le sujet en question est encore en cours de développement
technique et requiert une plus grande expérience;
-
type 3: lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature différe.nte de
celles qui sont normalement publiées comme Normes internationales (ceci pouvant
comprendre des informations sur l’état de la technique, par exemple).
La publication des rapports techniques dépend directement de l’acceptation du Conseil
de I’ISO. Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois
ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement de leur transfor-
mation en Normes internationales. Les rapports techniques du type 3 ne doivent pas
nécessairement être révisés avant que les données fournies ne soient plus jugées vala-
bles ou utiles.
L’ISO/TR 6281, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité technique
ISO/TR 123, Paliers fisses.
Les raisons justifiant la décision de publier le présent document sous forme de Rapport
technique de type 2 sont exposées dans l’introduction.
Les annexes A, B, C et D du présent Rapport technique sont données uniquement à
titre d’information.
. . .
Ill

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 6281: 1990 (FI
Introduction
Dans le monde, différents systèmes de machines d’essai pour paliers lisses sont utili-
sés. C’est la vaste gamme d’applications pratiques à objectifs différents qui a conduit à
la conception d’un grand nombre de machines d’essai pour paliers lisses. Les condi-
tions de lubrification de ces machines d’essai n’étant malheureusement pas bien défi-
nies la plupart du temps, il n’est pas possible de comparer directement les uns aux
autres les résultats d’essai obtenus sur des machines différentes ni de les exploiter dans
la pratique, des machines d’essai différentes pouvant même donner des estimations
différentes.
L’objectif du présent Rapport technique est de voir comment améliorer les possiblités
de comparaison et d’exploitation de ces résultats par une meilleure définition des
conditions opératoires et plus particulièrement des conditions de lubrification. La meil-
leure définition des conditions de lubrification met en jeu les paramétres suivants:
a) épaisseur minimale du film d’huile, et répartition de celui-ci en fonction du
temps et du lieu dans le palier soumis à des conditions de charge dynamique;
b) pression maximale du film d’huile;
c) répartition des pressions dans les sens périphérique et latéral en fonction du
temps, dans les conditions de charge dynamique, et contraintes (alternées) résul-
tantes dans le matériau antifriction;
d) températures maximales et moyennes du film d’huile, coefficient de frottement
et variation de ces paramètres en fonction du temps.
Enfin, en raison des réactions tribochimiques qui peuvent avoir lieu entre le lubrifiant et
le matériau, il est nécessaire de caractériser le lubrifiant de facon aussi détaillée que
possible.
Aussi a-t-il été décidé de prescrire dans un premier temps des règles uniformes d’essai
des paliers lisses.
Lors de la réunion qui s’est tenue à Vienne le 12 octobre 1984, I’ISO/TR 123/SC 2 a
décidé de publier la présente méthode sous la forme d’un Rapport technique. Dès la
publication de ce document les données expérimentales seront collectées en vue de sa
transformation en Norme internationale.

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
RAPPORTTECHNIQUE
Paliers lisses - Essai des paliers lisses dans les
conditions de lubrification hydrodynamique et mixte
dans des machines d’essai pour paliers - Principes
directeurs
3 Objectifs d’essai
1 Domaine d’application
Les essais effectués sur des machines d’essai des paliers lisses,
Le présent Rapport technique établit les principes directeurs
pour les essais des paliers lisses sans collerette, lubrifiés à travaillant dans des conditions de’lubrification mixte ou pure-
ment hydrodynamique, visent essentiellement à collecter des
I’huile, essayés dans des machines d’essai pour paliers dans des
conditions de lubrification hydrodynamique et mixte, et dans informations sur les propriétés suivantes :
des conditions de charge résultant à un degré plus ou moins
A: caractéristiques de rodage
large d’un contact mécanique.
B : résistance à l’usure
Le présent Rapport technique traite des conditions de char-
ges statique et dynamique des paliers lisses massifs et multi-
c: compatibilité entre les matériaux du palier et de l’arbre
couches.
(résistance à l’usure par frottement)
L’annexe B donne des exemples pour quatre types de machines
D: pouvoir d’inclusion
d’essai.
E: résistance de l’arbre aux éraflures (provoquées par une
contamination par particules solides)
2 Références normatives
F: capacité de charge statique
des dispositions qui, par
Les normes suivantes contiennent
G: aptitude à la déformation
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
H: conformabilité
tions valables pour le présent Rapport technique. Au moment
de la publication de ce Rapport technique, les éditions indi-
1:
capacité de charge dynamique (résistance à la fatigue)
quées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et
les parties prenantes des accords fondés sur ce Rapport techni-
résistance à l’érosion (érosion par cavitation, érosion
J:
que sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les édi-
par fluides, érosion par particules)
tions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes K: résistance à la corrosion
internationales en vigueur à un moment donné.
La détermination de ces propriétés demande l’établissement de
ISO 3440 : 1975, Lubrifiants liquides industriels - Classification
conditions opératoires qui peuvent impliquer immédiatement
/SO selon la viscosité.
une lubrification purement hydrodynamique ou une lubrifica-
tion mixte. Les conditions opératoires requises dans certains
ISO 3675 : 1976, Pétroles bruts et produits pétroliers liqui- cas peuvent également impliquer une alternance dans le temps
- Détermination en laboratoire de la masse volumique ou
des de conditions de lubrification purement hydrodynamique et de
de la densite relative - Methode à l’aréomètre.
lubrification mixte.
ISO 7146 : - 1 ), Paliers lisses - Termes caracteristiques et cau-
Dans tous les cas, il est nécessaire d’avoir une description claire
ses de changement d’aspect et de détérioration. des conditions opératoires et de pouvoir les rapporter de facon
non ambiguë aux conditions de lubrification (voir article 6):
ISO 7902-I : - 1 )I Paliers lisses hydrodynamiques radiaux en
position immobile - Paliers circulaires cylindriques - Partie I :
NOTE - Des méthodes d’essai spécifiques n’existent que pour certai-
Mode de calcul. nes des propriétés (objectifs d’essai) mentionnées ci-dessus.
1) À publier.
1

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
5.1.2.1 Paramétres décrivant la topographie des surfaces
4 Exigences d’essai
conjuguées, par exemple :
Les conditions opératoires ne peuvent être définies de facon
satisfaisante que si les conditions suivantes sont remplies tant
h -
~=.-!!!!i
(pour les objectifs d’essai A et B)
pour la machine d’essai que pour le mode opératoire d’essai :
CR
a
a) construction mécanique simple;
b) démontage simple; il est recommandé, de préférence,
de pouvoir inspecter le palier in situ;
h min est l’épaisseur minimale du film d’huile;
c) utilisation de techniques de mesurage spéciales : si pos-
CRa est la somme des rugosités superficielles des surfa-
sible, il convient d’effectuer les mesurages d’usure continue
ces conjuguées.
aux radionucléides ou par analyse de la fluorescence du
lubrifiant aux rayons X; il est recommandé de pouvoir mesu-
5.1.2.2 Dimension granulométrique et dureté des particules
rer l’épaisseur du film d’huile, la température du film d’huile
contaminantes (pour les objectifs d’essai D, E et éventuelle-
et du palier et la répartition des pressions dans le film d’huile
ment J).
et couple;
d) palier d’essai de dimensions bien définies: il doit avoir
5.1.2.3 Paramètres décrivant la topographie de la surface
une très bonne stabilité dimensionnelle et une flèche d’arbre
ainsi que la dureté des deux surfaces conjuguées avant toute
minimale; dans certains cas particuliers, il doit être possible
réduction intentionnelle de l’épaisseur minimale du film d’huile
de faire varier intentionnellement la stabilité dimensionnelle
(pour l’objectif d’essai CI.
ou la flèche de l’arbre;
e) alimentation suffisante en lubrifiant n’affectant pas la
5.1.2.4
Écarts possibles dans la géométrie des surfaces conju-
montée en pression de I’huile;
guées (flèche de l’arbre, marques locales de pression dans le
palier lisse) (pour les objectifs d’essai G et 1).
f) bonne définition et possibilité de vérification expérimen-
tale des conditions hydrodynamiques;
5.1.2.5 Vitesse de glissement et taux de cisaillement au jeu
g) distinction claire entre conditions de lubrification mixte
minimal.
et de lubrification purement hydrodynamique;
h) couverture par les essais de la totalité des températures
5.1.2.6 Température du film d’huile et du palier et, si néces-
et contraintes pouvant être rencontrées dans la pratique;
saire, la répartition des températures.
i) en cas de mise en charge dynamique, mise sous
contrainte aussi uniforme que possible de la périphérie du
5.2 Paramètres caractéristiques des essais des
palier.
catégories F, G, H et I
5 Modes opératoires d’essai
5.2.1 Pression maximale du film d’huile.
Les modes opératoires d’essai réels dépendent des propriétés à
déterminer. Pour assurer la compatibilité de résultats d’essai 5.2.2 Variation de la pression dans le film d’huile dans les sens
obtenus sur des machines d’essai différentes, et permettre
périphérique et latéral.
l’exploitation pratique de ces résultats, il est nécessaire de défi-
nir les paramètres qui décrivent le degré de lubrification
5.2.3 Variation de la répartition des pressions dans le film
hydrodynamique pendant l’essai. II est à cet effet nécessaire de
d’huile dans les sens périphérique et latéral en fonction du
décrire dans le détail la machine d’essai, le programme d’essai,
temps.
les conditions d’essai, le palier essayé et, le cas échéant, tous
les autres facteurs pouvant avoir une influence sur la lubrifica-
5.2.4 Déformation statique maximale du matériau antifriction.
tion. Les paramètres caractéristiques qu’il convient de connaî-
tre pour chacun des objectifs d’essai exposés dans l’article 3
sont donnés de 5.1 à 5.3.
5.2.5 Déformation dynamique maximale du matériau antifric-
tion en termes de contrainte moyenne et de contrainte alternée
Les caractéristiques qu’il convient de déterminer pour chacun
suivant le point d’application, et en fonction des paramètres
des objectifs sont données de 5.4 à 5.7.
donnés de 5.2.5.1 à 5.2.5.3.
5.1 Paramètres caractéristiques des essais des
5.2.5.1 Construction du palier et valeurs de la résistance stati-
catégories A, B, C, D et E
que des diverses couches du matériau antifriction (pour les
objectifs d’essai F, G et HI.
5.1.1 Épaisseur minimale du film d’huile déterminée par le
calcul ou le mesurage.
5.2.5.2 Construction du palier et valeurs de la résistance
dynamique des diverses couches du matériau antifriction dans
5.1.2 Variation de l’épaisseur du film d’huile avec le temps, et
diminutions localisées de cette épaisseur dans le palier en fonc- les plages de températures appropriées (pour l’objectif d’essai
J; voir aussi l’annexe CI.
tion des paramètres donnés de 5.1.2.1 à 5.1.2.6.
2

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
Température du film d’huile et du palier et, si néces- 5.7.2 Attaque par corrosion en fonction du temps.
5.253
saire, répartition des températures.
5.7.3 Essais comparatifs sans corrosion dans les mêmes
conditions opératoires (épaisseur du film d’huile, taux de cisail-
5.3 Paramètres caractéristiques de l’essai de la
lement, etc.) avec un lubrifiant non corrosif.
catégorie J
5.3.1 Variation de l’épaisseur du film d’huile en fonction du
6 Critères d’essai
temps et du lieu dans le palier.
Il faut distinguer entre les aspects caractéristiques de la
53.2 Répartition des vitesses dans le jeu, caractérisée par
machine d’essai (6.1), du programme d’essai (6.2), des condi-
exemple, par la vitesse maximale de cisaillement dans le jeu
tions d’essai (6.3), du palier essayé, y compris le tourillon (6.4),
minimal et sa variation en fonction du temps et du lieu du
des paramètres hydrodynamiques (6.5) et des résultats d’essai
palier, par rapport à la construction et aux écarts de géométrie
(6.6). Les aspects caractéristiques de la machine d’essai, du
du palier suivant le lieu et le degré d’usure.
programme d’essai, des conditions d’essai et du palier essayé
sont importants du point de vue de l’essai lui-même. Les
aspects caractéristiques des paramètres hydrodynamiques et
5.4 Caractéristiques des essais des catégories A,
des résultats d’essai sont importants du point de vue de la com-
B, C, D et E
paraison et de l’exploitation ultérieure des résultats.
5.4.1 Durée des périodes où se produit l’usure (pour l’objectif
Pendant l’essai, il est possible que les matériaux du palier et du
d’essai A).
tourillon subissent des modifications (sous l’influence, par
exemple, de phénomènes de diffusion). Ces modifications doi-
5.4.2 Variation de la géométrie de contact en fonction du
vent être analysées par étude métallographique de sections des
temps (paramètres décrivant la forme microgéométrique et
surfaces usées.
macrogéométrique des surfaces) (pour les objectifs d’essai B
et C).
6.1 Machine d’essai
5.4
...

RAPPORT
ISO
TECHNIQUE
TR 6281
Première édition
1990-04-15
Paliers lisses - Essai des paliers lisses dans les
conditions de lubrification hydrodynamique et
mixte dans des machines d’essai pour paliers -
Principes directeurs
Plain bearings - Testing under conditions of hydrodynamic and mixed lubrication
in test rigs - Guidelines

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ISO/TR 6281: 1990 (F)
Sommaire
Page
. . .
III
Avant-propos .
iv
...........................................................
Introduction
................................................ 1
1 Domaine d’application
............................................... 1
2 Références normatives
..................................................... 1
3 Objectifs d’essai
2
4 Exigencesd’essai .
............................................. 2
5 Modes opératoires d’essai
3
6 Critèresd’essai .
Annexes
....................................... 6
A Récapitulatif des critères d’essai
7
B Machinesd’essai .
................. 10
C Conditions pour obtenir des résultats d’essai comparables
....................................................... 11
D Bibliographie
0 ISO 1990
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Case postale 56
Imprimé en Suisse
ii

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques de I’ISO est d’élaborer les Normes inter-
nationales. Exceptionnellement, un comité technique peut proposer la publication d’un
rapport technique de l’un des types suivants:
-
type 1 : lorsque, en dépit de maints efforts au sein d’un comité technique,
l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la publication d’une Norme inter-
nationale;
-
type 2: lorsque le sujet en question est encore en cours de développement
technique et requiert une plus grande expérience;
-
type 3: lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature différe.nte de
celles qui sont normalement publiées comme Normes internationales (ceci pouvant
comprendre des informations sur l’état de la technique, par exemple).
La publication des rapports techniques dépend directement de l’acceptation du Conseil
de I’ISO. Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois
ans au plus tard après leur publication afin de décider éventuellement de leur transfor-
mation en Normes internationales. Les rapports techniques du type 3 ne doivent pas
nécessairement être révisés avant que les données fournies ne soient plus jugées vala-
bles ou utiles.
L’ISO/TR 6281, rapport technique du type 2, a été élaboré par le comité technique
ISO/TR 123, Paliers fisses.
Les raisons justifiant la décision de publier le présent document sous forme de Rapport
technique de type 2 sont exposées dans l’introduction.
Les annexes A, B, C et D du présent Rapport technique sont données uniquement à
titre d’information.
. . .
Ill

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
Introduction
Dans le monde, différents systèmes de machines d’essai pour paliers lisses sont utili-
sés. C’est la vaste gamme d’applications pratiques à objectifs différents qui a conduit à
la conception d’un grand nombre de machines d’essai pour paliers lisses. Les condi-
tions de lubrification de ces machines d’essai n’étant malheureusement pas bien défi-
nies la plupart du temps, il n’est pas possible de comparer directement les uns aux
autres les résultats d’essai obtenus sur des machines différentes ni de les exploiter dans
la pratique, des machines d’essai différentes pouvant même donner des estimations
différentes.
L’objectif du présent Rapport technique est de voir comment améliorer les possiblités
de comparaison et d’exploitation de ces résultats par une meilleure définition des
conditions opératoires et plus particulièrement des conditions de lubrification. La meil-
leure définition des conditions de lubrification met en jeu les paramétres suivants:
a) épaisseur minimale du film d’huile, et répartition de celui-ci en fonction du
temps et du lieu dans le palier soumis à des conditions de charge dynamique;
b) pression maximale du film d’huile;
c) répartition des pressions dans les sens périphérique et latéral en fonction du
temps, dans les conditions de charge dynamique, et contraintes (alternées) résul-
tantes dans le matériau antifriction;
d) températures maximales et moyennes du film d’huile, coefficient de frottement
et variation de ces paramètres en fonction du temps.
Enfin, en raison des réactions tribochimiques qui peuvent avoir lieu entre le lubrifiant et
le matériau, il est nécessaire de caractériser le lubrifiant de facon aussi détaillée que
possible.
Aussi a-t-il été décidé de prescrire dans un premier temps des règles uniformes d’essai
des paliers lisses.
Lors de la réunion qui s’est tenue à Vienne le 12 octobre 1984, I’ISO/TR 123/SC 2 a
décidé de publier la présente méthode sous la forme d’un Rapport technique. Dès la
publication de ce document les données expérimentales seront collectées en vue de sa
transformation en Norme internationale.

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
RAPPORTTECHNIQUE
Paliers lisses - Essai des paliers lisses dans les
conditions de lubrification hydrodynamique et mixte
dans des machines d’essai pour paliers - Principes
directeurs
3 Objectifs d’essai
1 Domaine d’application
Les essais effectués sur des machines d’essai des paliers lisses,
Le présent Rapport technique établit les principes directeurs
pour les essais des paliers lisses sans collerette, lubrifiés à travaillant dans des conditions de’lubrification mixte ou pure-
ment hydrodynamique, visent essentiellement à collecter des
I’huile, essayés dans des machines d’essai pour paliers dans des
conditions de lubrification hydrodynamique et mixte, et dans informations sur les propriétés suivantes :
des conditions de charge résultant à un degré plus ou moins
A: caractéristiques de rodage
large d’un contact mécanique.
B : résistance à l’usure
Le présent Rapport technique traite des conditions de char-
ges statique et dynamique des paliers lisses massifs et multi-
c: compatibilité entre les matériaux du palier et de l’arbre
couches.
(résistance à l’usure par frottement)
L’annexe B donne des exemples pour quatre types de machines
D: pouvoir d’inclusion
d’essai.
E: résistance de l’arbre aux éraflures (provoquées par une
contamination par particules solides)
2 Références normatives
F: capacité de charge statique
des dispositions qui, par
Les normes suivantes contiennent
G: aptitude à la déformation
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
H: conformabilité
tions valables pour le présent Rapport technique. Au moment
de la publication de ce Rapport technique, les éditions indi-
1:
capacité de charge dynamique (résistance à la fatigue)
quées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et
les parties prenantes des accords fondés sur ce Rapport techni-
résistance à l’érosion (érosion par cavitation, érosion
J:
que sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les édi-
par fluides, érosion par particules)
tions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes K: résistance à la corrosion
internationales en vigueur à un moment donné.
La détermination de ces propriétés demande l’établissement de
ISO 3440 : 1975, Lubrifiants liquides industriels - Classification
conditions opératoires qui peuvent impliquer immédiatement
/SO selon la viscosité.
une lubrification purement hydrodynamique ou une lubrifica-
tion mixte. Les conditions opératoires requises dans certains
ISO 3675 : 1976, Pétroles bruts et produits pétroliers liqui- cas peuvent également impliquer une alternance dans le temps
- Détermination en laboratoire de la masse volumique ou
des de conditions de lubrification purement hydrodynamique et de
de la densite relative - Methode à l’aréomètre.
lubrification mixte.
ISO 7146 : - 1 ), Paliers lisses - Termes caracteristiques et cau-
Dans tous les cas, il est nécessaire d’avoir une description claire
ses de changement d’aspect et de détérioration. des conditions opératoires et de pouvoir les rapporter de facon
non ambiguë aux conditions de lubrification (voir article 6):
ISO 7902-I : - 1 )I Paliers lisses hydrodynamiques radiaux en
position immobile - Paliers circulaires cylindriques - Partie I :
NOTE - Des méthodes d’essai spécifiques n’existent que pour certai-
Mode de calcul. nes des propriétés (objectifs d’essai) mentionnées ci-dessus.
1) À publier.
1

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
5.1.2.1 Paramétres décrivant la topographie des surfaces
4 Exigences d’essai
conjuguées, par exemple :
Les conditions opératoires ne peuvent être définies de facon
satisfaisante que si les conditions suivantes sont remplies tant
h -
~=.-!!!!i
(pour les objectifs d’essai A et B)
pour la machine d’essai que pour le mode opératoire d’essai :
CR
a
a) construction mécanique simple;
b) démontage simple; il est recommandé, de préférence,
de pouvoir inspecter le palier in situ;
h min est l’épaisseur minimale du film d’huile;
c) utilisation de techniques de mesurage spéciales : si pos-
CRa est la somme des rugosités superficielles des surfa-
sible, il convient d’effectuer les mesurages d’usure continue
ces conjuguées.
aux radionucléides ou par analyse de la fluorescence du
lubrifiant aux rayons X; il est recommandé de pouvoir mesu-
5.1.2.2 Dimension granulométrique et dureté des particules
rer l’épaisseur du film d’huile, la température du film d’huile
contaminantes (pour les objectifs d’essai D, E et éventuelle-
et du palier et la répartition des pressions dans le film d’huile
ment J).
et couple;
d) palier d’essai de dimensions bien définies: il doit avoir
5.1.2.3 Paramètres décrivant la topographie de la surface
une très bonne stabilité dimensionnelle et une flèche d’arbre
ainsi que la dureté des deux surfaces conjuguées avant toute
minimale; dans certains cas particuliers, il doit être possible
réduction intentionnelle de l’épaisseur minimale du film d’huile
de faire varier intentionnellement la stabilité dimensionnelle
(pour l’objectif d’essai CI.
ou la flèche de l’arbre;
e) alimentation suffisante en lubrifiant n’affectant pas la
5.1.2.4
Écarts possibles dans la géométrie des surfaces conju-
montée en pression de I’huile;
guées (flèche de l’arbre, marques locales de pression dans le
palier lisse) (pour les objectifs d’essai G et 1).
f) bonne définition et possibilité de vérification expérimen-
tale des conditions hydrodynamiques;
5.1.2.5 Vitesse de glissement et taux de cisaillement au jeu
g) distinction claire entre conditions de lubrification mixte
minimal.
et de lubrification purement hydrodynamique;
h) couverture par les essais de la totalité des températures
5.1.2.6 Température du film d’huile et du palier et, si néces-
et contraintes pouvant être rencontrées dans la pratique;
saire, la répartition des températures.
i) en cas de mise en charge dynamique, mise sous
contrainte aussi uniforme que possible de la périphérie du
5.2 Paramètres caractéristiques des essais des
palier.
catégories F, G, H et I
5 Modes opératoires d’essai
5.2.1 Pression maximale du film d’huile.
Les modes opératoires d’essai réels dépendent des propriétés à
déterminer. Pour assurer la compatibilité de résultats d’essai 5.2.2 Variation de la pression dans le film d’huile dans les sens
obtenus sur des machines d’essai différentes, et permettre
périphérique et latéral.
l’exploitation pratique de ces résultats, il est nécessaire de défi-
nir les paramètres qui décrivent le degré de lubrification
5.2.3 Variation de la répartition des pressions dans le film
hydrodynamique pendant l’essai. II est à cet effet nécessaire de
d’huile dans les sens périphérique et latéral en fonction du
décrire dans le détail la machine d’essai, le programme d’essai,
temps.
les conditions d’essai, le palier essayé et, le cas échéant, tous
les autres facteurs pouvant avoir une influence sur la lubrifica-
5.2.4 Déformation statique maximale du matériau antifriction.
tion. Les paramètres caractéristiques qu’il convient de connaî-
tre pour chacun des objectifs d’essai exposés dans l’article 3
sont donnés de 5.1 à 5.3.
5.2.5 Déformation dynamique maximale du matériau antifric-
tion en termes de contrainte moyenne et de contrainte alternée
Les caractéristiques qu’il convient de déterminer pour chacun
suivant le point d’application, et en fonction des paramètres
des objectifs sont données de 5.4 à 5.7.
donnés de 5.2.5.1 à 5.2.5.3.
5.1 Paramètres caractéristiques des essais des
5.2.5.1 Construction du palier et valeurs de la résistance stati-
catégories A, B, C, D et E
que des diverses couches du matériau antifriction (pour les
objectifs d’essai F, G et HI.
5.1.1 Épaisseur minimale du film d’huile déterminée par le
calcul ou le mesurage.
5.2.5.2 Construction du palier et valeurs de la résistance
dynamique des diverses couches du matériau antifriction dans
5.1.2 Variation de l’épaisseur du film d’huile avec le temps, et
diminutions localisées de cette épaisseur dans le palier en fonc- les plages de températures appropriées (pour l’objectif d’essai
J; voir aussi l’annexe CI.
tion des paramètres donnés de 5.1.2.1 à 5.1.2.6.
2

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ISO/TR 6281: 1990 (FI
Température du film d’huile et du palier et, si néces- 5.7.2 Attaque par corrosion en fonction du temps.
5.253
saire, répartition des températures.
5.7.3 Essais comparatifs sans corrosion dans les mêmes
conditions opératoires (épaisseur du film d’huile, taux de cisail-
5.3 Paramètres caractéristiques de l’essai de la
lement, etc.) avec un lubrifiant non corrosif.
catégorie J
5.3.1 Variation de l’épaisseur du film d’huile en fonction du
6 Critères d’essai
temps et du lieu dans le palier.
Il faut distinguer entre les aspects caractéristiques de la
53.2 Répartition des vitesses dans le jeu, caractérisée par
machine d’essai (6.1), du programme d’essai (6.2), des condi-
exemple, par la vitesse maximale de cisaillement dans le jeu
tions d’essai (6.3), du palier essayé, y compris le tourillon (6.4),
minimal et sa variation en fonction du temps et du lieu du
des paramètres hydrodynamiques (6.5) et des résultats d’essai
palier, par rapport à la construction et aux écarts de géométrie
(6.6). Les aspects caractéristiques de la machine d’essai, du
du palier suivant le lieu et le degré d’usure.
programme d’essai, des conditions d’essai et du palier essayé
sont importants du point de vue de l’essai lui-même. Les
aspects caractéristiques des paramètres hydrodynamiques et
5.4 Caractéristiques des essais des catégories A,
des résultats d’essai sont importants du point de vue de la com-
B, C, D et E
paraison et de l’exploitation ultérieure des résultats.
5.4.1 Durée des périodes où se produit l’usure (pour l’objectif
Pendant l’essai, il est possible que les matériaux du palier et du
d’essai A).
tourillon subissent des modifications (sous l’influence, par
exemple, de phénomènes de diffusion). Ces modifications doi-
5.4.2 Variation de la géométrie de contact en fonction du
vent être analysées par étude métallographique de sections des
temps (paramètres décrivant la forme microgéométrique et
surfaces usées.
macrogéométrique des surfaces) (pour les objectifs d’essai B
et C).
6.1 Machine d’essai
5.4
...