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摩擦磨损试验机
产品概述
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MMG-10型高温高速摩擦磨损试验机

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···

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产品详情

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=

                                             

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

 

 


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