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当摩擦学试验方法的研究及发展

发布时间:2021-09-09 12:02:29 阅读: 来源:搪玻璃反应釜厂家
当摩擦学试验方法的研究及发展

摩擦学试验方法的研究及发展

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为了探索和验证摩擦学中一些问题的机理以及有关影响因素,人们必须掌握摩擦学的测 试技术和分析方法,因此在摩擦学把试验研究和理论放在同等的重要地位。摩擦学的试验的 内容比较广泛,如,探讨摩擦、磨损和润滑机理以及影响摩擦、磨损的诸因素:磨损量及新 的耐磨、减磨及摩阻材料的测定:润滑剂性能的测定。还有作相对运动的两物体的油膜、压 力分布规律,温度分布和摩擦系数等。这里就摩擦、磨损及润滑的最基本原理和测试方法加 以叙述,并且介绍几种典型试验机的工作原理,测试手段和测试方法。

1 摩擦磨损试验分类

摩擦磨损试验可根据实验条件和目的分为两大类:第一类是现场实物摩擦 磨损试验;第一类是实验室摩擦磨损模拟试验。

第一类是摩擦磨损试验是在实际使用条件下进行的,这种实验的真实性和可靠性较好, 但机器零件在实际使用中的磨损一般较慢,因而需要较长的周期才能得到实验结果,而且磨 损量还需要可靠和精确的仪器测量。机器在不同工况下运行,由于运行的条件不固定,因而 所取得的测试数据重现性和规律性较差,不便研究摩擦磨损的规律性,也难以进行单项因素 对摩擦磨损影响的观察。第二类试验方法不需要进行整机试验,只需要模拟机器零件和部件 在实际使用条件下进行试验,同时可改变各种参数来分别测定其对摩擦磨损的影响,而且 测试数据重现性和规律性较好,便于进行对比分析,还可以使用条件,缩短使用周期,减少 试验费用,可用来重复地对大量的试件进行实验。但这类试验方法所得到的结果,不能完全 反映实际的复杂的摩擦磨损状况,往往不能直接应用,只有精确的模拟试验得到的结果才能 有较好的实用性。

2 摩擦磨损实验室分类

随着摩擦磨损及润滑科学技术的发展和测试技术的日趋完善,实验室摩擦 磨损近年来得到很大发展,已成为摩擦磨损试验的主要方法。在这类方法中,根据实验目的 ,又可分为两种:(1)研究性的摩擦磨损试验;主要研究摩擦磨损现象的规律性,了解探讨 摩擦磨损现象的机理 ,以及影响摩擦磨损的有关参数等。一般就来这种方法没有固定模式,根据研究的目的来确 定;(2)应用性的摩擦磨损试验;实验目的就是要将试验的结果直接应用于生产实践中。

在实验室条件下,如何确定影响摩擦磨损的主要因素也是较为复杂的问题,因为摩擦、 磨损本身就是复杂的,而且影响它的因素也较多。稍许改变某一因素,可导致磨损量成倍的 增加,即使在同一时间、同一因素对不同的磨损形式产生的影响也不同,而且各因素有时相 互关联的,有很难把它们完全区分开来。材料的耐磨性与材料的强度、硬度不同,它不是材 料的固有特性,而是在一定条件下物理和化学特性的综合表现,若条件改变材料的耐磨性也 随之改变,故材料的耐磨性是相对的,有条件的。

2.1 摩擦系6、拉力实验机使用前必须进行穿着运转确保无故障后方可加载使用数的测量方法

摩擦系数是摩擦副的材料、表面状态、加工及热处理的过程、及润滑状态 的、实验条件的 (压力、温度和速度)热诸因素的综合反映。其值的大小与磨损类型、材料的晶体结构等有一 定关系,故用不同的试验方法测得摩擦系数是不同的,难以进行直接的相互对比。

环块试验机又称Timken试验机,是一种多用途的试验机如图1,主要用来试验各种润滑 油(脂)在滑动摩擦状态下的承载能力及摩擦特性,同时也可以做各种材料的磨损实验;测 出 在规定条件下的摩擦力,从而推算出摩擦系数。环块试验机上的试件为圆环状,可由电动机 带其转动,下其中 LA与GA质量比为80/20;多股缝合线Vicryl reg;中L–LA与GA的质量比为10/90试件为块状,静止不动。通过负荷杠杆把载荷加到试环与试块间的接触面上, 试环的速度可以任意调节,可在两试件间得到不同的相对滑动速度。在试验机上利用杠杆加 载系统,可以测得试环与试块间的摩擦力,由此推算出试件间的摩擦系数。可以用不同载荷 、不同滑动速度,在不同的滑动条件下,对各种材料进行摩擦系数的测定。

摩擦系数μ的计算公式为:

μ=(9.45(B+R))(10(A+C)-2.5(B+R))

式中:

A-负荷杠杆的法码重量;

B-测试杠杆的法码重量;

R-测试杠杆的游码重量;

C-负荷杠杆系数C=1/10Q。图1 环块试验机示意图 杠标系数C实际上是负荷杠杆不挂码是,为平衡其自重附加在负荷杠杆刃口上的力,磁 力的大小需通过平衡试验确定,其值1/10即为杠杆系数,因此可知每台环块试验机的杠标系 数都不同,这是由于负荷杠杆加工误差引起的。

2.2 摩擦表面温度的测量

摩擦时接触表面温度的高低及分布状态,对摩擦磨损及润滑状态,对摩擦 磨损(及润滑 剂)的性能有较大的影济南实验机厂经常使用的电子UTM实验机的容量为100~135000 lb响。摩擦表面的瞬时接触温度,又是胶合强度计算中的重要计算依据 ,因此摩擦表面的温度极为重要。摩擦表面温度的测试方法分为接触式和非接触式测温两种 。接触式测温方法是基于热平衡原理,即测温敏感元

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