摩擦磨損試驗機,其主要用途與功能均與美國FALEX6#型多功能試樣測試試驗機相似(Multi-Specimen Test Machine),它是研制開發(fā)各種中系列液壓油、內燃機油、齒輪機油必需的模擬評定測試試驗機·
試樣的待磨層與摩擦紙,在荷重摩擦體的作用下,以規(guī)定的速度相互摩擦。通過測量摩擦前后密度的減少量(或涂層厚度的減少量),來判斷墨層(或涂層)的耐磨性。
摩擦試驗機結構原理
采用微電腦控制、LCD動態(tài)顯示、機電一體化原理,進行設定的摩擦試驗。試驗前將試驗標準要求的、或操作者自定的摩擦次數(shù)輸入控制系統(tǒng),試驗則可實現(xiàn)自動控制,并在每次試驗結束后蜂鳴提示。控制系統(tǒng)具有斷電記憶功能,即每次重新上電后,保持上次斷電前輸入的參數(shù)狀態(tài)。執(zhí)行機構采用高精度齒輪減速微型電動機驅動摩擦體進行直線往復摩擦運動。
立式摩擦磨損試驗機是由主軸驅動系統(tǒng),摩擦副專用夾具,油盒與加熱器,試驗力傳感器,摩擦力矩測定系統(tǒng),摩擦副下副盤升降系統(tǒng),彈簧式微機施力系統(tǒng),操縱面板系統(tǒng)等部分組成。它們都安裝在以焊接機座為主體的機架內。 機座的右上方是試驗機操作顯示系統(tǒng),左上方是主軸驅動系統(tǒng)和油盒,摩擦副,各種傳感儀器等,機座的左下部是試驗機彈簧式施力系統(tǒng)和微機自動加荷系統(tǒng),右下部是工具箱,機座的前后及左側有門,打開時能清楚看到內部機構,以便進行調試檢修。
1 主軸及其驅動系統(tǒng)主軸(1)是由松下交流電機(2)和PWMC脈寬調速控制系統(tǒng)組成,該系統(tǒng)電機的額定力矩為9.545N·m,脈寬調速范圍為10-2000r/min,無級恒扭矩,高速精度為1%.該電機較大功率約1.5Kw,在主軸(1)和電機(2)上部,分別裝有從動和主動特制的圓弧齒形帶輪(3)、(4),通過圓弧齒同步帶(5)把電機的功率傳遞到主軸上。由于應用了脈寬調速系統(tǒng)使其在低轉速下具有高的傳動力矩,它完全改變了可控硅無級變速系統(tǒng)在低轉速下傳動力成倍遞減的特點。
2 油盒與摩擦副加熱升溫系統(tǒng):主軸(1)是空心軸,其下端有1:7的錐孔,可以安裝各種各樣的摩擦副上夾頭,例如,銷盤夾頭(10)和銷盤摩擦副(11)、(12),空心主軸內有拉桿(6),當銷盤摩擦副等夾頭裝入主軸錐孔內,旋緊拉桿(6)可確保主軸與各個摩擦副上夾頭在主軸錐孔內不產生任何相對滑動。油盒加熱系統(tǒng)有兩套,分別是不銹鋼套式加墊圈(13)和加熱板(14),均在220V,條件下,通過繼電器對試驗溫度從室溫~100℃進行數(shù)顯控制與報警,進行工作,在兩種油盒加熱器中都裝有Pt-100標準鉑電阻。
3 下導向主軸與下摩擦副副盤及摩擦力矩傳感系統(tǒng)。下導向主軸(15)副盤(16),直線球軸承(17),兩個徑向球軸承(18),試驗力傳感器(19),摩擦力傳感器(20),止推球軸承(21),背緊螺母(22),滾花螺釘23),在更換夾頭與裝卸各種摩擦副時必須操作(22)與(23),直線球軸承(17)可使下導向主軸(15)上下運動,摩擦力小,輕便靈活,它可使在施加試驗力時具有較高的靈敏度,軸承(18)可使傳遞摩擦力時數(shù)顯準確可靠。本機力值標定,是由專用工具和標準牛頓砝碼檢定,以確保本試驗機與摩擦力矩按計量法規(guī)定傳遞精度準確可靠。
4 彈簧式微機施力系統(tǒng)試驗機試驗力的施加是通過彈簧式施力結構與微機控制步進電機系統(tǒng)自動進行,步進電機(30)通過一對徑向止推球軸承(31),(32),傳遞一對減速比為80:1的蝸桿(28)蝸輪(29)運行副。蝸輪(29)固定著一根絲杠(25),由一對徑向止推滾子軸承(27)使下螺母施力板上下移動(有兩根固定立柱作導向)壓縮施力彈簧(24),通過上施力板,荷重傳感器(19)把試驗力施加到不同的摩擦副上產生接觸壓力,并按要求進行試驗。操縱試驗力控制按鈕,通過微機控制自動加載系統(tǒng)可實現(xiàn)按一定速率加載。行程限位開關可在試驗結束后自動卸載后起限位停機作用。
試驗機有機衣裝在包裝箱內,由四個螺釘固定在臬座上。在拆箱前應首先檢查箱體外部有無損壞,拆箱后拿掉機衣和附件箱罩,檢查試驗機在運輸過程中有無因過大振動對試驗機造成損壞等不良現(xiàn)象。在試驗機機箱內放有工具附件箱和文件包,應先閱讀"使用說明書"再根據(jù)裝箱單檢查附件、工具和隨機文件是否齊全。在試驗機的機座上有四個起吊螺釘,用來吊運試驗機,松開試驗機的四個固定螺釘即可將試驗機吊往安裝的位置,并將四個防震墊鐵上好,待安裝完畢后,可將四個起吊螺釘取下,裝上四個裝飾螺堵。本機隨機附帶四個防震墊鐵,裝在試驗機下部,用于調整水平和減震。
本試驗機不需要打混凝土基礎,可放置在一般平整水泥地面上。如果裝在樓層上應避開空心樓板。
調整水平前應使各個墊鐵受力均勻,防震墊鐵受力后,橡膠墊有蠕變現(xiàn)象,一般兩周后穩(wěn)定,因此應在調整一次試驗機水平。
試驗機調整完成后,擦去試驗機上的防銹油和脂,解開繩帶,在仔細閱讀本說明書后即可進行操作調試運轉。
摩擦磨損試驗機由主軸驅動系統(tǒng)、摩擦副承載系統(tǒng)、試驗力傳感器、摩擦力測量系統(tǒng)、全自動加載系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)(包括各個主參數(shù)的設定、控制、報警等單元)等部分組成。
它們都安裝在以焊接機座為主體的機架中。
主軸及其驅動系統(tǒng)
主軸是由伺服電動機通過調速系統(tǒng)驅動,速度無級調速。通過圓弧齒同步帶調速系統(tǒng)把電機的功率傳遞到主軸上。
試驗機主軸系統(tǒng)的安裝調試,技術難度大,故不要輕易拆裝清洗。
本主軸傳動系統(tǒng)可以在10~2000r/min范圍內正常工作,由于應用了伺服控制系統(tǒng),故其在低轉速下具有高的傳動力矩。
本機通過伺服電機的控制,當大負荷試驗過程中突然出現(xiàn)摩擦力矩較大時,主軸力矩迅速增加,變頻器過電流保護,主軸立即自動停車;
本機設有計時單元(分、秒預置),時間超預置自動停車系統(tǒng)。
特制擴展式主軸,可以用來設計其它形式的專用摩擦偶件,夾具以擴展摩擦試驗機的使用范圍。
微控伺服加載系統(tǒng)
摩擦磨損試驗機采用制導控制技術的摩擦試驗機,控制系統(tǒng)采用HTMS全新控制系統(tǒng),負荷保持采用了先進的跟蹤比列調節(jié)結構,多段制導調節(jié);
同時采用先進的控制理念對不同試驗形式進行區(qū)分控制,克服液壓加載噪音大、穩(wěn)定性差、后期維護繁瑣等諸多問題,有效提高了設備可靠性、穩(wěn)定性。
摩擦磨損試驗機的工作原理是試樣的待磨層與摩擦紙,在荷重摩擦體的作用下,以規(guī)定的速度相互摩擦。通過測量摩擦前后密度的減少量(或涂層厚度的減少量),來判斷墨層(或涂層)的耐磨性。
對于初次接觸摩擦磨損試驗機的人來說,了解其構造是件很不容易的事情;
那么您想知道摩擦磨損試驗機是由幾部分組成與工作原理是什么嗎?下面就來一起了解下吧!
摩擦磨損試驗機的組成部分
1.驅動系統(tǒng)
主軸及其驅動系統(tǒng)是由一系列硬件產品組成的,比如電機提供馬力,齒輪帶帶動設備運轉等等。該系統(tǒng)類似于系統(tǒng)啟動前的前奏,在驅動系統(tǒng)的輔助作用下,設備才能正常啟動。
2.摩擦磨損試驗機施力系統(tǒng)
施力系統(tǒng)可通過手動方式和步進電機閉環(huán)控制方式對試驗機施加一定的力值,通過設備上不同顏色的按鈕對該部件進行控制。
3.摩擦副
摩擦副直接決定著這個設備的用途,通常是有一些列金屬部件組成,很多試驗機的命名也是根據(jù)摩擦副的功能來命名,如銷盤,往復等。
4.摩擦磨損試驗機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
(1)光電編碼器將測得的轉速信號分別傳至主軸轉速測量控制系統(tǒng)和主軸轉速測量顯示系統(tǒng);
(2)壓力傳感器轉換為電信號傳至試驗力測量系統(tǒng),進行試驗力數(shù)字顯示;
(3)摩擦力測量傳感器將測得的信號傳遞到摩擦磨損試驗機的摩擦力測量顯示系統(tǒng)進行數(shù)字顯示和自動記錄。
(4)摩擦磨損試驗機微機控制系統(tǒng)
摩擦磨損試驗機的工作原理
1.環(huán)盤摩擦:用于研究表面納米化中碳鋼在潤滑條件下的磨合性能。
原理:環(huán)試樣通過專用夾具安裝與主軸的下端部,盤試樣安裝在托盤內并通過托盤下的施力系統(tǒng)對試樣加載,主軸在直流電機的驅動下帶動銷試樣做旋轉運動。
2.銷盤摩擦:用于在干摩擦條件下考察納米粒子對符合材料摩擦磨損性能的影響。
3.四球摩擦:
(1)用于采用硫化異丁烯作為添加劑的微量潤滑油摩擦磨損試驗。
(2)考察油及含添加劑的油的摩擦磨損性能
(3)試驗時上鋼球旋轉,下鋼球固定,載荷通過傳感器平均加載于3個固定鋼球上。用于超微細磷酸錳轉化涂層摩擦磨損性能。
4.通過將鋼盤固定于下端,尼龍環(huán)由試驗機夾具夾持并旋轉來考察尼龍零件的摩擦磨損性能
5.涂層摩擦:
(1)用于Al2O3 - 13wt. % TiO2 陶瓷涂層和WC硬質合金摩擦副在干摩擦條件下的磨損特性。
(2)對火焰噴涂ETFE涂層進行干摩擦磨損性能測試