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摩擦磨损试验结果与试验条件简介

来源:-http://www.picwon.com时间:2015-06-30 11:42关注:
    在实际的摩擦磨损现象发生过程中,影响摩擦磨损试验效果的主要因素有温度、载荷、时间、速度、接触形式、环境气氛、表面性质、运动形式、润滑状态等。模拟测试试验,就是模拟上述因素人为制造可控的摩擦形式,并考量表征各个因素的具体参数,以供分析研究。实现该研究的关键设备,就是可以模拟上述功能的摩擦磨损试验机。因此摩擦磨损试验机在参数控制和测量方面的性能直接决定摩擦磨损试验的成功与否,决定了摩擦磨损试验机档次的高低。
    下面简述影响摩擦磨损试验机模拟摩擦磨损效果的主要因素及测控方法。
1、接触几何条件
    接触几何条件会直接决定试验数据的差异,简单概括就是点接触、线接触和面接触。
1.1点接触
1.1.1四球摩擦副
1.1.2球盘摩擦副
1.1.3销(球头)盘摩擦副
1.1.4青铜球三片摩擦副
1.1.5 HFRR试验摩擦副
1.1.6 其他摩擦副
1.2线接触
1.2.1环块摩擦副
1.2.2 MMS-2型环环摩擦副
1.2.3 针盘式往复摩擦副
1.2.4 PV试验摩擦副
1.2.5 FZG齿轮摩擦副
1.2.6 其他摩擦副
1.3面接触
1.3.1端面摩擦副
1.3.2止推圈摩擦副
1.3.3粘滑摩擦副
1.3.4其他摩擦副
2、载荷
    载荷是表征试验机型号的重要参数,以kN为计量单位,如MMW-1A立式万能摩擦磨损试验机最大试验力为1kN,MMS-2滚滑复合摩擦磨损试验机最大试验力为2kN,MRH-3高速欢快摩擦磨损试验机最大试验力为3kN,MRS-10G/A四球摩擦磨损试验机、MMU-10G高温端面摩擦磨损试验机最大试验力为10kN等,载荷测量一般有如下几种方式:
2.1砝码加载方式,采用计算砝码数量和杠杆比求和法计算加载力;
2.2负荷传感器方式,采用压电式负荷传感器测量加载力;
2.3液压传感器方式,采用油压传感器测量加载力。
3、时间
    试验时间也是各个标准要求的表征摩擦磨损试验起始的重要参数。
3.1秒表,人为操作秒表进行试验时间的计算和测量;
3.2电子计时器,模块化安装在摩擦磨损试验机控制面板上,通过其开停控制试验过程;
3.3微机程控计时器,集成测控系统固有计时功能,可结合分析软件同时使用。
4、速度
    速度一般是指摩擦磨损试验机的主轴转速或往复移动速度,衍生参数有摩擦表面线速度。
4.1转速的实现,转速输出单元配合减速机或者减速同步带单元。
4.1.1直流电机,通过控制输入电流控制转速,如MRH-3环块(TIMKEN)磨损试验机;
4.1.2交流双速电机,转速为固有数值,无需测量,如MMS-2滚滑复合摩擦磨损试验机、FZG齿轮磨损试验机均为标准双速电机;
4.1.3三相异步电动机,配合变频调速器,实现输出转速的无级可调,如MRS-10G/A四球摩擦磨损试验机;
4.1.4伺服电机,配合伺服调速系统,实现输出转速的无级可调,如MMW-1A立式万能摩擦磨损试验机、MMU-10G高温端面摩擦磨损试验机。
4.2往复速度的实现,通过机械机构或成品电器组件实现摩擦副的往复移动。
4.2.1电机配合曲柄连杆机构,实现端部的往复位移,如MMD-4000微幅摆动高温疲劳试验机;
4.2.2激振器通过电子励磁作用产生高频率、低负荷、低振幅往复位移,如CMS-01高频往复磨损试验机(柴油润滑性磨损试验机)。
5、温度
    许多摩擦磨损试验机的国内国际标准都要求整个试验过程的环境温度可控或者摩擦升温可实时测量,因此,温度控制测量单元是摩擦磨损试验机必不可少的组成部分。其主要的加热制冷及测温方式如下:
5.1加热方式:云母片加热、电阻丝(电炉丝)加热、激光表面加热;
5.2制冷方式:液氮制冷、压缩机制冷系统;
5.3测温元方式:直读式温度表、铂电阻、热电偶、远红外测温装置;
5.4测控系统:集成测控系统、成品PID智能温控仪表。
6、环境气氛
    环境气氛可分为自然、高压、低压(真空)、气氛(惰性气体)保护、浸润介质、磨粒磨损、复合环境气氛等多种形式,根据具体摩擦磨损试验的需求,在不同设备上实现。
7、表面性质
    表面性质指的是不同摩擦接触材料表现出的由于材料差异产生的不同摩擦性质。实际摩擦磨损试验即研究各种不同摩擦表面的表面性质,包括粘着、疲劳、磨粒、腐蚀、冲蚀、微动、复合磨损等不同形式,这是我们从事摩擦学研究所追求的目的。摩擦磨损试验机多运用该原则进行分类。
8、运动形式
    在一定的几何接触条件下,接触摩擦材料的运动形式可分为滑动、滚动、往复、旋转、复合运动等。各种摩擦磨损试验机的运动形式基本固定,一旦设计定型,其可以实现的运动形式将不可更改。
9、润滑状态
    摩擦磨损试验润滑状态分为固体润滑、润滑剂润滑、气体润滑等种类。摩擦磨损试验机在很大程度上可以被认为是评定不同润滑状态和形式的摩擦学特征的试验仪器。
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