安徽专业摩擦磨损摩擦试验机工作原理服务至上,鼠标滑动当鼠标放置于曲线上时,可以显示当前数据试验报告显示值小值平均值数据保存对数据进行保存,方便查询和打印可以实现温度和摩擦系数的实时采集数据,导出到EXECL实时采集按照采集频率的要求,导出实时采集的数据,如10ms100ms时间可设定

章摩擦磨损试验机的影响因素本设计要求设计出实现上述要求的较为合理的方案,并进行相关计算。最后对整个试验机进行机械结构设计,用AutoCAD绘制整个试验机的二维图。样品盘尺寸为Φ80mm,厚度10mm。加载范围0~20N,采用砝码加载;工作的温度1000℃;

目前,世界只有美国日本瑞士等少数几个拥有摩擦磨损试验机的专业生产企业,而济南试金集团是国内早研制和生产摩擦磨损试验机的厂家。早在1964年为了满足我国石油工业和材料工业的发展需求,济南试金集团开始研制MQ-12型球摩擦试验机,1965年研制成功并投入生产,1966年又研制成功MM-200型磨损试验机,两种试验机的研制成功标志我国有了自行研制摩擦磨损试验机的能力。近几年我国摩擦磨损试验机行业发展速度较快,受益于行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大,摩擦磨损试验机行业在国内和国际市场上发展形势都分看好。虽然受危机影响使得该行业近两年发展速度略有减缓,但随着我国国民经济的快速发展以及国际危机的逐渐消退,我国摩擦磨损试验机行业重新迎来良好的发展机遇。进入2011年我国摩擦磨损试验机行业面临新的发展形势,由于新进入企业不断增多,上游原材料价格持续上涨,导致行业利润降低,行业市场竞争也日趋激烈。摩擦试验机对冶金矿山电力以及工程机械等行业的发展有着至关重要的作用,随着目前世界各国科技的飞速发展,各个行业在技术上的突飞猛进摩擦试验机对于各行业的重要性也越来越明显。2国内外研究概况

速度的影响。滑动速度对干滑动摩擦磨损的影响也较大。在小于2m/s的滑动速度下,磨损机制被描述为疲劳磨损,相应的表面出现裂纹,磨损碎片很小。摩擦表层覆盖一层摩擦层,在这样的低滑动速度下,增强物对磨损率的影响不明显,在高的滑动速度下,磨损过程发生转变,这与摩擦层的破裂有关。

两摩擦表面为点或线接触时,由于局部的弹性变形形成了小的接触区。这些小的接触区形成的摩擦副如果受变化接触应力的作用,则在其反复作用下,表层将产生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接表层金属脱落,形成许多月牙形的浅坑这种现象称为疲劳磨损,也称点蚀。疲劳磨损(点蚀

  进行摩擦磨损试验的目的是要模拟实际的摩擦系统,在实验室再现摩擦磨损现象及其规律性,以便通过选定参数的测量分析考察图1所示的工作运转变量润滑变量和气氛变量等对特定摩擦磨损试验系统摩擦元素的影响。因此,摩擦磨损试验机的设计就是要依据这种目的和既定的具体任务要求,构思形成图1 所示的基本系统。其工作运转变量一般要求在一定范围内可调,对于测试参数应当根据需要选定。 运动形式与试验机的摩擦副结构有关,二者都是由所要模拟的摩擦副决定的。试验机的摩擦副结构和运动形式一般是固定的,但也有一些多功能试验机的摩擦副和运动形式均可通过添加附件而加以改变。例如,美国FALEX 公司的多功能试样测试机在添加附件以后,就可以形成球-平面球板-板(面接触)液体浸蚀针-盘和滚动球等多种摩擦副形式。摩擦副基本的运动形式可以归纳为4 种,即滑动滚动自旋和冲击。在试验机上,对运动形式都有明确的规定,但对运动的位置精度却要求不高,因而往往不提这方面的要求。 负荷是摩擦磨损试验机的一个重要参数,其在试验过程中一般应当保持稳定。试验机对负荷的精度要求很高,国内试验机负荷示值的相对误差为 士 1 %。要满足负荷精度的要求,就必须考虑在试验机上减小加载系统的摩擦阻力。一般地说,试验机的加载方式有机械式液压式和电磁式三种。其中,机械式加载又可分为杠杆加载弹簧加载和重物直接加载等多种,或者是它们的组合;液压式加载包括动压加载和静压加载两种。杠杆加载和重物直接加载系统的结构简单,载荷稳定,不存在负荷保持的问题,加载精度也高,但当摩捺副运动不稳定时却会引起振动和冲击。弹簧加载和液压加载所产生的振动都比较小。但是,弹簧加载的精度不高,难于实现负荷的调整,液压加载很难保持负荷稳定。动压加载和电磁加载易于实现负荷的自动控制,但它们的弱点是控制部分的成本较高,而且电磁加载的实例在已有的试验机上还很少见。在许多场合下,试验机还必须满足恒比压的要求(这里所指的是宏观恒比压)。现在,试验机上实现恒比压的方法有两种,其一是从摩擦副的结构上摩擦过程中的接触面积不变,借以在负荷不变的条件下实现恒比压(如图2 所示);其二是在试验过程中随着接触面积的增大依照一定的规律增大负荷以实现恒比压。利用这种方法实现恒比压的有如日本东京试验机制作所生产的理研大越式高速磨损试验机。大越式高速磨损试验机的摩擦副形式为长方形的试块-旋转圆环(侧面承载)。在磨痕宽度b ( 1~3 mm )远比旋转圆环外径2r ( 30mm )小的情况下,经数学推导得到保持恒比压的条件是施加负荷P与磨损距离1 的平方根成正比例关系。试验机从传动结构上实现这个条件所采用的加载方式是主电机-齿轮传动-加载凸轮-齿轮传动-弹簧加载机构-齿轮-杠杆-试件。这是由加载凸轮和弹簧加载机构实现的关系,由凸轮升程与磨损距离1 的平方根成正比。由凸轮压缩弹簧,以弹簧带动齿轮齿条加载,从而实现试验过程中的宏观恒比压条件。 种方式是同时测量摩擦副的接触面积和试验负荷,经过数据处理,给出负荷的控制信号,使负荷随着接触面积的变化而变化,从而实现试验过程中的恒比压。这种方式可靠,然而实施难度很大。这是因为试验过程中摩擦副的接触面积不易测量,故其至今尚未得到实际应用。 滑动速度的大小对摩擦磨损往往具有关键性的意义,因而也是摩擦磨损试验的一个重要参数。滑动速度的方向有单向和往复式两种,后者又可以分为摆动式和往复直线运动式。在试验机上既可以用机械方式(如凸轮机构和曲柄摇杆机构等)实现摆动,也可以由电机(如伺服电机和步进电机)来实现摆动。往复直线运动通常是用曲柄滑块等往复直线运动机构实现的。试验机的速度大小一般都要求可调,所能采用的方式有有级调速和无级调速两种。有级调速是利用变换齿轮或皮带轮速度比等方法实现的。无级调速又包含有两种方式一种是机械式无级调速(如摩擦轮和差动轮系等), 但其调速范围不大,另一种是使用无级调速电机进行,这种方式的调速范围很大,如直流伺服电动机的调速范围可达1~2000r/min(下限还可以更低)。当采用电机无级调速时,一般都要求速度稳定,因而常采用速度控制环节实现速度的闭环控制。 温度是摩擦磨损试验的又一个重要参数。有些试验对环境温度有其特定的要求(如高温条件或低温条件)。高温试验通常采用电阻丝加热,也可以借助于高频加热等。对于高温试验机,既要考虑加热部件和其他部件的隔热问题,又要针对加热温度很高的特定情况同时考虑其加热部件的选材问题。低温试验机常采用适当的制冷方法使试件周围的局部环境保持低温,也可以将摩擦副浸泡在制冷剂中实现低温。     某些试验研究要求对气氛进行控制。在只要求控制湿度的场合,简易的办法是将摩擦副部分加一个有较好密封性能的罩子,再在其中放置一些盛水的盒子即可调节湿度。当然,湿度调节也可以在湿度传感器控制下自动地进行。此外,用于真空条件下摩擦磨损研究的试验机对真空度的要求较高。实现真空可以使用真空泵,在这里密封问题很重要,尤其动密封往往是令人头疼的问题。为了提高真空度,有些试验机上采用了磁力传动,借以少用或不用动密封。 试验时间一般是依具体情况而定,大多数试验机没有配备定时装置。要在试验机上实现时间控制,可以采用定时器控制动力源,也有的是根据摩擦力或摩擦力矩的极限值来控制停机。这种控制方法对试验机也起着过载保护作用 试验机上一般都要对试验负荷进行测量,所采用的测量方式往往随加载方式而不同。机械式杠杆-砝码加载可以直接根据加载砝码得到负荷值(如Timken试验机), 机械式弹簧加载可以根据游标显示的弹簧变形量得到负荷值(如AMSLER 试验机), 液压加载可以通过加载油缸的压力换算得到负荷值(如MQ-800 型球式摩擦试验机)。诚然,不论在哪种加载方式下,都可以利用负荷传感器直接测量负荷值。负荷传感器应当安装在尽量靠近摩擦副的位置上,以避免或减小导向部分承擦勺引起的测复误差。 在试验机上,摩擦力(或摩擦力矩)和摩擦系数一般只测一项。例如,在已知负荷P 的情况下,只要测出摩擦力F ,就可以根据公式求出摩擦系数值。这可以利用微机或数字电路实现运算处理。测量摩擦力常用的方法有两种,即测量作用在驱动轴上的扭矩,或者是借助于弹性元件测定作用在固定件上的力。在采用种测量方法的情况下,由于固定件在沿摩擦力方向自由运动时必然地要传递法向力,所以应当将其安装在滚动轴承之水的低摩擦装置上,以使附加的摩擦力尽可能地减小,从而摩擦力的测量精度。摩擦扭矩可以采用扭矩传感器进行侧量,其安装位置既可以是在运动轴上,也可以是在固定轴上。当把扭矩传感器安装在运动轴上时,需要确保传感器的信号输出良好。在试验机上,通常是将摩擦扭矩转换成拉力或压力对其进行测量 , 但要注意使转换机构造成的误差不得超过允许值。在有些试验机上还要求对速度进行测量,可以采用的一次仪表有测速发电机和光电传感器等多种。记录转数常用的是机械式计数器。 需要测量的温度有环境温度润滑剂温度和摩擦副的摩擦面温度,其中难测量的是摩擦面温度(因为它不暴露在外面)。在试验机上常用的测温方法是热电偶法和红外测温法。用这两种方法测得的摩擦面温度都是近似值。这是由于热电偶无法安装在摩擦面上,而只能安装在靠近摩擦面位置上的缘故,而红外测温法则是因为只能测得摩擦面边界上的温度或试件的体温。如果能够知道试件温度的分布情况,那就可以对测温结果进行修正,从而使测量误差减小。此外,也可以把实际试件之一(或两件)组合成热电偶的一部分,这就是所谓的“自然热电偶”测温法。这种方法原则上可以直接从摩擦面取得温度信息,然而这个信息不仅会受到由于润滑剂的作用所产生的界面电动势的影响,而且在多触点中的循环电流对它也有影响。因此,在现有的试验机上很少使用这种侧温方法。 磨损量是磨损试验中都要测量的一个参数。目前,磨损量的在线检测尚有困难,以往都是将试件取下再测量磨痕或称量失重而得之。现在,有人采用电测法或光栅对摩擦副在磨损过程中的相对位移进行测量,以此实现磨损量的在线检测。摩擦磨损实验机能否给出重复性和再现性都比较好的试验结果,取决于每次试验用的试样和条件(包括仪器的工作状态)是否都能保持一致。西德Optimol公司的SRV型标准化微动式摩擦磨损测试机之所以能够给出较好重复性和再现性的试验结果,就是因为它的关键部件——振动系统和力监测系统的工作状态养常稳定。为了使试验条件稳定,就要从动力源和试验机结构上负荷及速度等工况稳定,同时还需要测试系统稳定,应能准确地测出工况,以便于调整。此外,合理的摩擦副接触形式也是取得较好重复性和再现性试验结果的有利因素。一般说来,点接触比面接触受外界的影响小,因而在相同条件下,点线接触有利于再现摩擦副的接触状态。3摩擦磨损实验机的特点分析