MMG-10型高温高速摩擦磨损试验机 产品介绍 MMG-10型高温高速摩擦磨损试验机,是我公司研制的多功能摩擦磨损试验机,主要用于在高温真···
MMG-10型高温高速摩擦磨损试验机
产品介绍
MMG-10型高温高速摩擦磨损试验机,是我公司研制的多功能摩擦磨损试验机,主要用于在高温真空(气体保护)状态下三体磨损的模拟试验。其主要用途与功能除涵盖美国FALEX6#型多功能试样测试试验机(Multi-Specimen Test Machine)外,还综合了高温端面、高温销盘磨损的性能。它是研制开发各种耐高温材料、高温涂层、中gd系列液压油、内燃机油、齿轮机油必需的模拟评定测试试验机,该机增加控制程序还可以作为美国ASTMD4172-94、ASTMD2266-91润滑液(脂)抗磨性能标准试验方法(四球法)标准评定测试试验机,也是我国石油化工总公司在SH/T0189-92“液体润滑剂抗磨损特性试验法(四球法)适用的测试评定标准仪器。
该机在一定的接触压力下,具有高温、常温、气氛保护等状态下的滚动、滑动或滑滚复合运动的摩擦形式,具有无级调速系统,可在j低速或高速条件下,用来评定润滑剂、金属、塑料、涂层、橡胶、陶瓷等材料的摩擦磨损性能,特别是高温、气氛保护状态下的三体磨损性能具有国际lx水平。随机附带端面和销盘摩擦副;并且有很大的摩擦副扩展空间,例如低速销盘(具有大盘与小盘,单针与三针)摩擦功能、四球长时抗磨损性能和四球滚动接触疲劳、球—青铜三片润滑性能、以及球—盘、泥浆磨损、橡胶密封圈的唇封力矩和粘滑摩擦性能的试验、高温端面可在各大科研院所广泛应用。MMG-10型试验机在摩擦学各个专业技术领域、石油化工、机械、能源、冶金、航天、各大专院校、研究院(所)等部门具有广泛的应用前景。
产品参数
1.试验力
1.1轴向试验力工作范围(无级可调) 10~10000N
1.2试验力示值相对误差 ±1%
1.3试验力示值零点感量 ±1.5N
1.4试验力自动加荷速率 500N/min
1.5试验力长时自动保持示值相对误差 ±1%
2.摩擦力矩
2.1测定z大摩擦力矩 5N.m
2.2摩擦力矩示值相对误差 ±2%
2.3摩擦力荷重传感器 100N
2.4摩擦力臂距离 50mm
3.主轴无级变速范围
3.1单级无级变速系统 0.1~2000r/min
3.2主轴转速误差 ±1%
4.试验介质 气体、磨料等
5.试验机加热系统
5.1筒式加热炉 室温~1100℃
5.2 K型热电偶 2支(配筒式加热炉)
5.3温度控制精度 ±(0.3+0.005t)℃
式中“t”为试验温度jd值
6.试验机主轴锥度: 1:7
7.试验机主轴与下副盘z大距离 >75mm
8.试验机主轴控制
8.1手动控制
8.2时间控制
8.3转速(周期)控制
8.4摩擦力矩控制
8.5 微机控制
9.试验机时间显示与控制范围 1s~999小时
10.试验机转速(周期)显示与控制范围 (1~99)×105
11.试验机主电机输出z大力矩 15N.m
12.高温炉真空度 500Pa
13.试验机外形尺寸〈L×B×H〉 1030×710×1910mm(尺寸可按要求确定)
14.试验机净重 1800kg
产品概述
该试验机可分为以下几个部分
1) 伺服加载系统(伺服阀控制)
2) 冷却系统(优质不锈钢板定做)
3) 【真空控制保持系统】
4) 高温真空炉系统
5) 摩擦力测量系统
6) 试验力测量系统
7) 主轴伺服控制旋转系统(伺服电机及伺服驱动器)
8) 耐高温主轴(耐高温材质)
9) 强电控制柜
10) 微机控制系统
11) 软件(总生免费升级)
产品摩擦副的概述(供参考,特殊要求的摩擦副可协商定制)
1 销盘摩擦副(高温):
1—小试环 2—大试环 3—试样销 4—螺钉 5—销夹头
图二 销盘摩擦副<单针与三针>
摩擦系数
1.1单针小环
因为 f=μP …………………………………(1)
T=fr ……………………………………(2)
所以 μ==0.0837
………………………(3)
式中:f—摩擦力 N
μ—摩擦系数
P—试验机轴向试验力 N
T—试验机摩擦力矩 N.mm
r—小试环与试样销接触点轨迹半径23.873/2 mm
1. 2三针小环
因为 f=μ………………………………………(4)
T=3fr ………………………………………(5)
μ==0.0837
…………………………(6)
1. 3单针大环与三针大环
μ==0.04332
…………………………(7)
式中R—大试环与试样销接触点轨迹半径46.155/2 mm
1.4 小式环与销试样速度Vs
Vs=πdn=75n mm/min
1.5 大式环与销试样速度Vs
VL=πDn=145n mm/min
式中:n—试验机主轴转速 r.h.m
d—小试环与试样销接触点轨迹直径d=23.873m
D—大试环与试样销接触点轨迹直径D=46.155mm
2.止推圈摩擦副(高温)
1.止推圈夹头 2.止推圈小试盘 3.螺钉 4.圆柱销
5.止推圈大试盘 6.小试环 7.大试环
图三 止推圈摩擦副
AS—止推圈小试盘接触面积 mm2
AS=π(d12-d22)/4≈125mm2
Al—止推圈大试盘接触面积 mm2
Al=π(D12-D22)/4≈580mm2
P—试验机轴向试验力 N
n—试验机主轴转速 r.p.m
T—试验机摩擦力矩 N.mm
Ps—止推圈小试盘接触压力 Pa
Ps=
Pl—止推圈大试盘接触压力 Pa
Rs—止推圈小试盘平均半径 Rs=(d1+d2)/4=13.25 mm
Rl—止推圈大试盘平均半径 Rl=(D1+D2)/4=22.3 mm
Vs—止推圈小试盘试验速度
Vs=2π.Rs.n=83.25n mm/min
Vl—止推圈大试盘试验速度
Vl=2π.Rl.n=144.47n mm/min
μ3—小止推圈摩擦副的摩擦系数
μ3=………………………(1)
μl—大止推圈摩擦副的摩擦系数
μl=………………………(2)
Pv3—小止推圈摩擦副速度因子 N
Pv3=Ps.Vs=2πRs n=0.666P.n…………(3)
Pvl—大止推圈摩擦副速度因子 N
Pvl=Pl.Vl=2πRl n=0.249P.n…………(4)
Kt—止推圈摩擦副的磨损因子 mm2/N
Kt=………………………………………(5)
式中:X—止推圈摩擦副轴向磨损量 mm
P—止推圈摩擦副Ps式pl的接触压力 Pa
V—止推圈摩擦副Vs式Vl的试验速度 mm/min
t—止推圈摩擦副试验山时间 min
3.球盘摩擦副<单球与三球>图七
1.小试环 2.大试环 3.φ12.7钢球 4.球盘夹具
图四 球盘摩擦副<单球与三球>
摩擦系数的计算:
3.1单球与三球小环和销盘摩擦副单针与三针相同
μ=……………………….(1)
3.2单球与三球大环(与销盘摩擦副计算公式相同)
μ=…………….(2)
式中:T—试验机摩擦力矩 N.mm
P—试验机轴向试验力 N
R—大试环与试样球接触点轨迹半径R=
μ—球与大试环摩擦系数
试验速度:
3.3球与小试环速度(Vs)和3103大试环速度(Vl)
Vs=π.d.n=75n mm/min ………………………..(3)
Vl=π.D.n=130n mm/min……………………….(4)
式中:n—试验机主轴转速 r.p.m
d—小试环与球试样接触点轨迹直径 d=23.873mm
D—大试环与球试样接触点轨迹直径D=41.380mm
赫兹接触应力
3.4球盘摩擦副z大赫兹接触应力σmax
当摩擦副材料相同时,泊松比μ=0.3时
单球盘摩擦副 σmax=0.388 N/mm2
三球盘摩擦副 σmax=0.388 N/mm2
式中:P—试验机轴向试验力 N
E—合金钢弹性模数2.1×106kgf/cm2=2.06×105N/mm2
R—球试样半径 6.35mm
4. 四球摩擦副(如图五)(附)
图五 长磨四球摩擦副
1—加热器 2—垫 3—圆柱销 4.油盒 5—锁紧螺环 6—弹簧夹头
7—标准试验钢球(GB308-84) 8—压环 9—软铝垫 10铂热电阻传感器
摩擦系数公式推导
四球摩擦副由四个等直径钢球(r=6.35mm)组成,其四个球心组成一个正四面体ABCD,如图所示,上球与下三球的接触点组成一个正三角形B1C1D1,上球与下三球的正压力各为N1=N2=N3=N,摩擦力F=μN,摩擦圆半径rA=,摩擦力矩
故摩擦系数
,
因轴向试验力为
所以
摩擦系数 μ=
T—摩擦力矩(N.mm) P—试验力 (N)
图六 四球作用力的分析图
5.球青铜三片摩擦副(如图七)(附)
1—销 2—试片座 3—试片 4—锁紧螺环 5—弹簧夹头
6—标准试样钢球(GB308-84) 7—油盒 8—软铝垫 9—铂热电阻传感器
图七 球青铜三片摩擦副
摩擦系数公式推导:
如图十一,球对试片的正压力各为N,轴向试验力为P,由图所示的几何关系可得:
3Nsinα-P=0 故 N=
因为摩擦力矩 T=
所以 F=
因 F=μN 图八 球三片作用力的分析图
所以摩擦系数
μ=
T—摩擦力矩(N.mm) P—试验力(N)
注:由于加工尺寸误差,为了提高试验结果的再现性精度,摩擦系数需要进行修正,乘以修正系数k,即
式中:k= RA—试球理论磨损圆环半径(=3.663mm)
—试球实际磨损圆环半径(实测值,mm)
6.其它摩擦副
(1) 滚动接触疲劳四球摩擦副
图九 滚动接触疲劳四球摩擦副
(2) 粘滑摩擦副
图十 粘滑摩擦副
7.软件界面