Испытания на машине ЧШМ-3.1 можно проводить с подогревом смазочного масла до температуры 573 К или при комнатной температуре. Для измерения момента трения машина снабжена диаграммным аппаратом.
Схема машины проста и почти не требует пояснений.
В отечественной практике известны две машины трения — конструкции В. П. Павлова и конструкции Г. И. Фукса.
Они различаются осевой нагрузкой на шарики, частотой вращения, диаметром и материалом шариков.
Нагрузка на шарики в машине трения конструкции В. П. Павлова передается калиброванной пружиной, подобранной с таким расчетом, чтобы контактное напряжение в шариках по Герцу можно было довести до допускаемых (порядка 5 ГПа) для закаленной шарикоподшипниковой стали ШХ15.
Шпиндель, в гнезде которого закреплен верхний (ведущий) шарик, получает вращение от электродвигателя через гидропривод с редуктором, допускающим бесступенчатое регулирование частоты вращения в пределах до 2500 мин-1. Три нижних шарика размещены в чаше, снабженной крышкой и установленной в стакане.
Последний расположен в корпусе, в верхней части которого на резьбе вмонтирован стакан.
Ротор машины трения состоит из шпинделя, упорного и роликового подшипников.
На нижней части шпинделя гайкой закреплен шарик.
Верхняя часть ротора отделена от нижней сальниковым устройством, сальник которого закреплен гайкой.
Пружина в нижней части упирается в обойму, а в верхней — в текстолитовую шайбу.
Для смазывания подшипников ротора вводится смазочное масло, уровень которого контролируют щупом.
Смазочный материал для испытания вводят в зону трения шариков.
Испытания проводят по специальной методике.
Прибор термостатируется при погружении его нижней части в жидкость заданной температуры от термостата.
Для контроля температуры смазочного материала в зону трения в полость между шариками через штуцер вводят термопару.
Текстолитовые обоймы и втулка электрически изолируют шпиндель от корпуса.
Четырехшариковая машина трения непригодна для исследования противоизносных свойств пластичных смазочных материалов.