摩擦磨損試驗機結構畢業(yè)設計.._職業(yè)技術培訓_職業(yè)教育_教育專區(qū)。摩擦磨損試驗機結構畢業(yè)設計..

　　摩擦磨損試驗機結構設計 摘要 先進的摩擦磨損試驗機及試驗技術對于摩擦學研究的深入開展有著重意義。本文在 對摩擦磨損試驗機的發(fā)展概況、分類、特點，摩擦磨損試驗的目的、試驗的基本方法等 進行綜合分析的基礎上，建立了摩擦磨損試驗機的要求明細表，通過功能分析確定試驗 機的整體結構，從主機的結構設計、主軸回轉結構、多樣式裝夾、氣壓加載結構等方面 對摩擦磨損試驗機結構進行設計。該試驗機能實現(xiàn)對摩擦副的軸向加載、徑向加載以及 往復運動等，結構穩(wěn)定符合一般實驗要求。 關鍵詞：摩擦磨損試驗機；氣壓加載；往復運動 structural design of Friction-Wear Tester machine Abstract Advanced friction and wear tester and test technology for tribological studies have highlighted significant depth. In this paper, friction and wear testing machine on the overview of development, classification, characteristics, friction and wear test purposes, test the basic methods for comprehensive analysis based on the established requirements of friction and wear testing machine schedule, determined by functional analysis of test machines The overall structure of the structural design from the host, Spindle structure, multi-data-style fixture, air pressure load structure in terms of friction and wear test machine structure design. The trial function of the friction pair to achieve the axial load, radial load and the reciprocating movement, structural stability and meet the general test requirements. Keywords: Friction-Wear Tester; Pressure load; Reciprocating 目錄 1 緒論 ........................................................................................................................... 1 1.1 摩擦學概念 ...................................................................................................... 1 1. 2 摩擦磨損試驗 ................................................................................................. 1 1. 2. 1 摩擦磨損試驗分類 ............................................................................... 1 1.2. 2 摩擦磨損試驗機 .................................................................................... 2 1.2.3 摩擦磨損測試技術研究現(xiàn)狀 ................................................................. 4 2 摩擦磨損試驗機機械結構總設計思路 ................................................................. 7 2.1 摩擦磨損試驗的基本系統(tǒng) .............................................................................. 7 2.2 摩擦磨損試驗機的設計思路 .......................................................................... 8 2.2.1 確定試驗機設計要求 ............................................................................. 8 2.2.2 試驗機的功能分析 ............................................................................... 10 2.2.3 基本功能實現(xiàn)方案 .............................................. 錯誤！未定義書簽。 2.2.4 對各實現(xiàn)方案進行組合，確定較優(yōu)方案 ........... 錯誤！未定義書簽。 3 主傳動部分設計 ................................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.1 傳動系統(tǒng)總體設計 ......................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.2 驅動部分 ......................................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.2 1.確定電動機類型 ................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.2.2.確定電動機的容量 ............................................... 錯誤！未定義書簽。 3.2.3.確定電動機的轉速 ............................................... 錯誤！未定義書簽。 3.3 傳動部分——同步帶設計 ........................................... 錯誤！未定義書簽。 3.3.1 同步帶參數(shù)設計 ................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.3.2 帶輪擋圈參數(shù) ...................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.4 主軸的設計 ................................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.4.1.選擇軸的材料及熱處理方法 ............................... 錯誤！未定義書簽。 3.4.2．確定軸的最小直徑 ............................................ 錯誤！未定義書簽。 3.4.3 軸承的選用 .......................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.4.4 確定軸各段的尺寸 ............................................... 錯誤！未定義書簽。 3.4.5 主軸強度的校核 ................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.5 軸承套筒的設計 ............................................................ 錯誤！未定義書簽。 3.6 軸承座的設計 ............................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.7 試驗銷夾具的設計 ........................................................ 錯誤！未定義書簽。 3.7.1.總體設計 ............................................................... 錯誤！未定義書簽。 3.7.2 夾具設計 ............................................................... 錯誤！未定義書簽。 4 加載機構總體設計 ............................................................... 錯誤！未定義書簽。 4.1 氣缸結構設計 ............................................................. 錯誤！未定義書簽。 4.1.2 活塞桿上輸出力和缸徑的計算 ............................錯誤！未定義書簽。 4.1.3 氣壓缸的選擇 .......................................................錯誤！未定義書簽。 4.2 氣缸加載夾具的設計 ....................................................錯誤！未定義書簽。 4.2.1 夾具設計的總體方案 ...........................................錯誤！未定義書簽。 4.2.2 軸向試樣安裝夾具設計 ........................................錯誤！未定義書簽。 4.2.3 徑向試樣安裝夾具設計 ........................................錯誤！未定義書簽。 4.2.3 夾具臺設計 ............................................................錯誤！未定義書簽。 4.3 滑動托板的設計............................................................錯誤！未定義書簽。 4.3.1 上滑動托板的設計 ......................................................錯誤！未定義書簽。 4.3.2 下滑動托板的設計 ......................................................錯誤！未定義書簽。 4.4 滾動導軌的設計與選擇 ................................................錯誤！未定義書簽。 4.5 滾珠絲杠的設計與選擇 ................................................錯誤！未定義書簽。 4.6 步進電機的設計與選擇 ................................................錯誤！未定義書簽。 4.7 試驗機底座的設............................................................錯誤！未定義書簽。 結束語 ..........................................................................................錯誤！未定義書簽。 參考文獻 ......................................................................................錯誤！未定義書簽。 致謝 ..............................................................................................錯誤！未定義書簽。 附錄 .............................................................................................................................. 11 摩擦磨損試驗機設計——結構設計 1 緒論 1.1 摩擦學概念 摩擦學的現(xiàn)象和應用伴隨著人類活動的各個方面，鉆木取火就是摩擦學古老的應 用。而摩擦學作為一個學科研究體系則是由英國 H. P. Jost 所主持的潤滑工程工作組于 1966 年提出，現(xiàn)代牛津詞典中把摩擦學定義為:“研究作相對運動的相互作用表面的科 學技術及其有關的各種實際問題” 。在機械工程應用領域，摩擦學主要研究的就是相互 運動著的物體工作表面上的摩擦、磨損和潤滑等課題，從人類原始的很多簡單勞動過程 到當代的多種復雜工程系統(tǒng)，特別是機械工程系統(tǒng)，乃至日常生活的許多方面，都普遍 地存在著種種不同形式的摩擦、磨損和潤滑問題，這些問題的研究和解決，對人類創(chuàng)造 光輝燦爛的歷史文明和高度發(fā)達的現(xiàn)代科技都曾經(jīng)起到了重要作用，并且還將對人類未 來的科學技術發(fā)展和社會文明進步繼續(xù)做出重要貢獻。 1. 2 摩擦磨損試驗 1. 2. 1 摩擦磨損試驗分類 摩擦磨損試驗的目的是為了對摩擦磨損現(xiàn)象和本質進行研究，正確地評價各種因素 對摩擦磨損性能的影響，從而確定符合使用條件的較優(yōu)參數(shù)。由于摩擦磨損現(xiàn)象十分復 雜，實驗方法和裝置種類繁多，如何準確的獲取摩擦磨損過程中的參數(shù)變化顯得十分重 要。 摩擦磨損試驗可根據(jù)實驗條件和目的分為兩大類:第一類是現(xiàn)場實物摩擦磨損試驗; 第二類是實驗室摩擦磨損模擬試驗。 第一類摩擦磨損試驗是在實際使用條件下進行的，這種試驗的真實性和可靠性較 好，但機器零件在實際使用中的磨損一般較慢，因而需要較長的周期才-能得到試驗結 果，而且磨損量還需要可靠和精確的儀器測量。機器在不同工況下運行，由于運行的條 件不固定，因而所取得的測試數(shù)據(jù)重現(xiàn)性和規(guī)律性較差，不便研究摩擦磨損的規(guī)律性， 也難以進行單項因素對摩擦磨損影響的觀察。第二類試驗不需要進行整機試驗，只需要 模擬機器零件和部件在實際使用條件下進行試驗，同時可改變各種參數(shù)來分別測定其對 摩擦磨損的影響，而且測試數(shù)據(jù)重現(xiàn)性和規(guī)律性較好，便于進行對比分析，還可以通過 1 廣東技術師范學院本科畢業(yè)設計（論文） 強化試驗條件，來縮短使用周期，減少試驗費用。但這類試驗方法所得到的結果，不能 完全反映實際的復雜的摩擦磨損狀況，往往不能直接應用，只有精確的模擬試驗得到的 結果才能有較好的實用性。 實踐表明:摩擦磨損試驗方法和條件不同，試驗結果差別很大。所以在實驗室中進 行實驗時， 應當盡可能地模擬實際工礦條件， 其中主要的有:滑動速度和表面壓力的大小 和變化、表面層的溫度變化、潤滑狀態(tài)、環(huán)境介質條件和表面接觸形式等等，對于高速 滑動摩擦副的摩擦磨損試驗，溫度影響是主要問題，應當使試件的散熱條件和溫度分布 接近實際情況。在低速摩擦副的實驗中，由于磨合時間較長，為了消除磨合對試驗結果 的影響， 可以預先將試件的摩擦表面磨合， 以便形成與使用條件相適應的表面品質;對于 未經(jīng)磨合的試件，通常不采集運轉初期的測量數(shù)據(jù)，因為這些數(shù)據(jù)可能不穩(wěn)定。 1.2. 2 摩擦磨損試驗機 摩擦磨損實驗機主要用來研究在不同速度、載荷和溫度條件下各種材料和潤滑劑 的性能，也可以用來進行各種磨損形式的機理研究。摩擦磨損實驗機試件之間的相對運 動方式可以是純滑動、純滾動或者滾動伴隨滑動，大多數(shù)實驗機的試件采用旋轉運動， 也有是往復運動的。試件的接觸形式可以分為面接觸、線接觸和點接觸三種，通常面接 觸試件的單位面積壓力為 80~100MPa，常用于磨粒磨損實驗，線接觸試件的最大接觸壓 力可達到 1000~1500MPa，適合于接觸疲勞磨損實驗和粘著磨損實驗，點接觸試件的表 面接觸壓力更高，最大可達 5000MPa，適用于需要很高接觸壓力的實驗，例如膠合磨損 或高強度材料的接觸疲勞磨損實驗。常見的試驗機有以下幾種形式[1]： (1)銷一盤式磨損試驗機: 由一個旋轉的平圓盤和一個壓在盤上的不動的圓柱銷組成，銷是試件，其端部可做 成平面、半球形、錐形等，可進行各種摩擦副及潤滑材料的摩擦磨損性能試驗，也能進 行粘著磨損規(guī)律的研究。國內產品型號有 MD-240 定速摩擦試驗機等。 (2)滾子式磨損試驗機: 上下兩個母線接觸的圓盤為試樣，上下試樣的轉速不同，可獲得純滑動、純滾動、 滾動兼有滑動等運動形式?？蓪Σ目萍皾櫥瑒┻M行摩擦及磨損性能試驗。適用于研究疲 2 摩擦磨損試驗機設計——結構設計 勞磨損等，國產型號有 MM-200 摩擦磨損試驗機，國外型號有阿姆斯勒(Amsler)磨損試 驗機等。 (3)環(huán)一塊型試驗機: 國外型號有梯姆肯(Timken)試驗機等。試件用被測材料做成約小于 10 ? 20 平方毫米 的方形平面，試環(huán)硬度非常大，與其它材料特別是塑料復合材料等磨時，可認為是不被 磨的。因此可以直接測量試塊在摩擦過程中被磨掉的體積。據(jù)此決定磨損量的相對值。 較多用于快速篩選材料的耐磨損性能試驗，試驗中如能測出摩擦力的數(shù)值可以此計算摩 擦系數(shù)。 (4)四球式試驗機: 上球卡在夾頭內， 可以在不同速度下旋轉， 下面三個球固定， 四個標準球均為中 12. 7 毫米，可從上面或下面施加載荷，主要用來評定潤滑劑承載能力，也可測定摩擦副疲 勞磨損壽命，國內有 MQ-800 型，國外有殼牌四球機等型號。 (5)端面摩擦磨損試驗機: 端面摩擦磨損試驗機采用面接觸形式，如合肥工業(yè)大學摩擦學研究所研制的 HDM-10 端面摩擦磨損試驗機采用上試樣(圓環(huán)接觸面，外徑} 30 mm，內徑} 22 mm)旋 轉，下試樣(圓片狀)靜止的端面接觸滑動摩擦形式，在油潤滑和無油潤滑條件下，對試 樣的摩擦磨損性能進行試驗檢測，該試驗機特別適合于評定自潤滑軸承材料、表面薄層 或層狀復合材料、固體潤滑材料的減摩耐磨特性和綜合使用性能。HDM-10 端面摩擦試 驗機在實際使用中，可以在很寬的范圍內通過對負荷、轉速、時間、溫度以及摩擦副配 偶材料、光潔度、硬度等參數(shù)進行調整選擇，考察試驗材料在各種影響因素作用下其摩 擦磨損性能的變化， 并根據(jù)不同條件下試驗參數(shù)的變化和試樣表面的磨損狀況來評定在 干摩擦或油潤滑條件下試樣材料的摩擦學特性及其綜合使用性能。 按不同試驗要求，試驗機又可分為快速磨損試驗機、潤滑材料性能試驗機、高低溫 摩擦磨損試驗機、高低速試驗機以及軸承動態(tài)特性、齒輪疲勞、潤滑油特性等試驗機。 常見的摩擦磨損試驗機摩擦副接觸及運動方式在圖 1. 1 中列出， 其中(a)圖所示的是 四球試驗機的摩擦副接觸及運動方式。(b)圖所示的是 MM200 試驗機的摩擦副接觸及運 3 廣東技術師范學院本科畢業(yè)設計（論文） 動方式。 (c)圖所示的是往復式試驗機的摩擦副接觸及運動方式。 (d)圖所示的是端面試驗 機的摩擦副接觸及運動方式。(e)圖 PV 摩擦磨損試驗機摩擦副接觸及運動方式。 圖 1.1 摩擦磨損試驗機摩擦副接觸及運動方式 1.2.3 摩擦磨損測試技術研究現(xiàn)狀 機械設備是生產和生活的物質基礎，在其運轉過程中，可動零部件會按規(guī)定的接觸 表面作相對運動產生摩擦，消耗能量進而造成零部件的磨損。 摩擦無處不在。由摩擦引起的磨損、潤滑、材料與能源消耗等一系列摩擦學問題普 遍存在并對社會、經(jīng)濟的發(fā)展產生了巨大影響。有數(shù)據(jù)表明世界能源的1/3～1/2消耗于 摩擦發(fā)熱，而大約有80％的零件損壞是由于磨損而引起的。根據(jù)美國、英國、德國等國 的統(tǒng)計，與摩擦、磨損有關的費用約占一國GDP的2%~7%。同發(fā)達國家相比，我國目前 平均生產水平還較低，即以占GDP5%計，我國每年因摩擦、磨損造成的損失就約為580 多億元人民幣。這些數(shù)字表明，研究摩擦磨損試驗機具有重要的意義 [16 ] 。 機械產品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而報廢和更換的，如許多重型機 床、精密機床及高效自動化機床，常常由于軸承、導軌及其它重要摩擦副存在缺陷而發(fā) 生故障或達不到所需要的加工精度與能力， 以致長期無法使用。 如果能控制和減少磨損， 則既減少設備維修次數(shù)和費用，又能節(jié)省制造零件及其所需材料的費用。另一方面，摩 擦磨損會使零件失效，功能降低并有嚴重損傷或隱患，繼續(xù)使用會失去可靠性和安全性 甚至釀成事故，嚴重威脅到人們的生命安全和生產的順利開展。由此可見，隨著科學技 術的發(fā)展，對機械學的分支之一——摩擦學進行深入研究成了令人關注的發(fā)展趨勢；減 4 摩擦磨損試驗機設計——結構設計 少摩擦，避免磨損成了延長機械設備使用壽命，提高生產率的關鍵。 在機械工程上，摩擦學是研究作相對運動的、相互作用的材料表面間摩擦行為對機 械系統(tǒng)作用的理論和實踐的科學。為了了解摩擦、磨損的發(fā)生發(fā)展機理，尋找各種磨損 類型的相互轉化以及復合的錯綜關系，需要對材料表面的磨損全過程進行細微研究觀察 和記錄，對材料的摩擦磨損性能進行測試和研究，所需的試驗設備是摩擦磨損試驗機。 這是材料學、機械學和化學等研究領域從事相關摩擦學研究的重要試驗設備，能評定材 料間的抗磨損性能及各種潤滑劑的極壓特性，并計算摩擦系數(shù)。摩擦磨損試驗機及摩擦 學試驗技術在正確地評定材料摩擦和磨損特性時是必不可少的，因而對于摩擦學研究的 深入開展有著重要意義。試驗機本身的精度、穩(wěn)定性、可靠性、通用性等是現(xiàn)代測控設 備的重要要求。 機械設備中零部件的摩擦磨損性能是由材料 （摩擦副配對及潤滑劑） 、 工作參數(shù) （載 荷、速度） 、接觸幾何和環(huán)境條件（溫度、氣氛等）等因素決定的。因此，研究零部件 的摩擦磨損性能， 需要根據(jù)使用場合的情況， 設計試驗并選擇適當?shù)脑囼灆C和評價參數(shù)， 有時為了全面評價一種材料的摩擦磨損性能，需要同時配置多臺不同用途的試驗機。 摩擦磨損試驗裝置摩擦副的摩擦學性能試驗,大致可分為試樣試驗、 臺架試驗和實際 使用試驗三種類型。相對而言, 試驗室條件下的試樣試驗具有選擇范圍寬, 影響因素容 易控制等優(yōu)點。在美國潤滑工程師協(xié)會(ASLE) 匯編的摩擦磨損試驗機目錄中列有上百 種類型, 目前, 5 種典型的試驗機是:四球機、梯姆肯試驗機、法萊克斯試驗機、銷盤試 驗機和MM200磨損試驗機。 針對目前大多數(shù)摩擦磨損試驗機運動形式單一、環(huán)境因素不可控的缺點, 又有研究 人員開發(fā)了多功能集成摩擦磨損試驗機及其智能測控系統(tǒng)。該智能測控系統(tǒng)以工控機為 核心, 集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和實驗環(huán)境控制為一體, 實現(xiàn)了溫度、濕度、載荷、摩擦 力、線速度和摩擦因數(shù)等參數(shù)的實時檢測，可更好地模擬現(xiàn)實工況條件, 可開展多種環(huán) 境因素、多種運動方式下的摩擦學實驗研究。 ·1.3 本課題研究意義及內容 隨著現(xiàn)代科學技術的進步, 預摩擦磨損試驗機將會朝著以下幾個方向發(fā)展： （1）以高性能的電機系統(tǒng)取代機械變速系統(tǒng)。 目前, 高性能的電機系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟, 調速比可以達到一比幾百、幾千甚至更高。 利用這種系統(tǒng)既可以實現(xiàn)轉動, 也可以實現(xiàn)擺動和直線運動。由高性能電機直接驅動主 5 廣東技術師范學院本科畢業(yè)設計（論文） 軸, 不僅能使機械結構大大簡化, 而且還能降低試驗機的摩擦損耗, 提高整機的壽命和 可靠性。 （2）在摩擦磨損試驗機上應用多樣式裝夾。 隨著加工技術、加工工藝及加工設備的發(fā)展，夾具的類型也變的多樣。在同一臺試 驗機上配置多種夾具，這樣可以方便全面評價一種材料的摩擦磨損性能，得出更好的試 驗數(shù)據(jù)。 （3）采用氣壓加載，更好的調控加載力，增大加載范圍、精度高。 （4）軸向、徑向及軸徑向加載，用于檢測需軸徑加載的試樣。 （5）提高穩(wěn)定性，提高試驗機的穩(wěn)定性, 以使試驗結果具有更好的重復性和再現(xiàn) 性。 本論文考慮區(qū)別于傳統(tǒng)試驗機杠桿式加載， 機械式調速的加載精度不高， 穩(wěn)定性差， 局限于單向加載，調速范圍小且只能有級調速，緊緊圍繞以上幾點，著重對加載結構進 行設計，改善電機傳動，使試驗機能準確反映摩擦磨損情況，穩(wěn)定且可靠。 主要設計內容包括：總體方案的設計，主傳動部分設計，加載系統(tǒng)設計。 本章主要介紹了摩擦磨損試驗機的發(fā)展概況、分類、特點、摩擦磨損試驗的目的、 試驗的基本方法以及國內外對此的研究情況，本課題研究的背景和意義、對本論文的主 要設計內容作了一個大概分析。 6 摩擦磨損試驗機設計——結構設計 2 摩擦磨損試驗機機械結構總設計思路 2.1 摩擦磨損試驗的基本系統(tǒng) 參照與摩擦磨損試驗有關的特性和主要參數(shù)，建立摩擦磨損試驗的基本系統(tǒng)如圖 2.1 所示。在大多數(shù)情況下，試驗系統(tǒng)包括兩個固體試件（1） 、 （2）以及潤滑劑（3）和 氣氛（4） 。試驗系統(tǒng)的輸入由圖左側的工作變量提供，通過工作變量對摩擦試驗元素的 作用， 發(fā)生摩擦和磨損過程。 為了描述這些摩擦學過程， 必須測量右側的摩擦計量特性， 必要情況下，還必須測定試件的表面特性，以補充摩擦計量特性。 工作運轉變量 試驗機試驗系統(tǒng) 摩擦計量特性 運動形式 載荷 溫度 速度 時間 （4） （3） （1） 摩擦力 摩擦系數(shù) 速度 溫度 （2） （1）摩擦元素 （2）摩擦元素 （3）潤滑劑 （4）氣氛 表面特性 表面形貌 表面成分 圖 2.1 摩擦磨損試驗的基本系統(tǒng) 進行摩擦磨損試驗的目的就是要模擬實際的摩擦系統(tǒng)，在試驗室再現(xiàn)摩擦磨損現(xiàn)象 及其規(guī)律性，以便通過選定參數(shù)的測量分析考察圖所示的工作運轉變量、潤滑變量和氣 氛變量等對特定摩擦磨損試驗系統(tǒng)摩擦元素的影響。因此，摩擦磨損試驗機的設計就是 要依據(jù)這種目的和既定的具體任務要求，構思形成圖所示的基本系統(tǒng)。其工作運轉變量 一般要求在一定范圍內可調，對于測試參數(shù)應當根據(jù)需要選定。 7 廣東技術師范學院本科畢業(yè)設計（論文） 2.2 摩擦磨損試驗機的設計思路 2.2.1 確定試驗機設計要求 綜合試驗機的實驗條件等因素，按摩擦磨損試驗的基本系統(tǒng)，初步確定設計要求， 建立要求明細表?？紤]本試驗機的大體要求如下： （1） 接近一般工程狀態(tài)[2] 不同的試驗要求和不同的測試狀態(tài)和范圍,都有其相應的應用背景和理論意義。 摩擦 磨損試驗中，按照摩擦形式 ，可以分為滑動摩擦、滾動摩擦和沖擊摩擦。根據(jù)對磨面 條件,可以分為光滑平面、粗糙平面和磨料。從試驗速度來說，可以分為低速 （ 10?5 ~ 10?3 m / s ） 、工程速度（ 10?2 ~ 101 m / s ）和高速（ 102 ~ 108 m / s ）三個范疇。 從溫度來說，可以分為低溫（零度以下） ，常溫和高溫。潤滑狀態(tài)可以分為無潤滑和有 潤滑。氣氛可以分為真空、空氣和其他氣體氣氛。負荷狀態(tài)可以分為微負荷（mg~g） 和工程負荷（ 102 g ~ 102 kg ） 。磨損形式可以分為疲勞磨損、粘附磨損、磨料磨損、微動 磨損和沖擊磨損。 本試驗機考慮用途較廣，接近工程狀態(tài)，滿足部分高速運動（最高速度滑動速度是 50m/s） ， 適用于實驗室測試金屬材料， 塑件材料的摩擦特性的試驗條件， 包括試驗速度、 溫度范圍、負荷范圍、氣氛等方面，又從以金屬材料做主要摩擦材料來考慮，本試驗機 采用與光滑剛性對磨面的滑動摩擦制式。初步設計要求如表 2.1 表 2.1 試驗機初步設計要求 溫度范圍 常溫 負荷范圍 工程負荷（ 1 0 ~ 1 0 k g ） 2 2 速度范圍 工程速度（ 10 ?2 ~ 101 m / s ） 氣氛 空氣 8 摩擦磨損試驗機設計——結構設計 摩擦形式 滑動摩擦 潤滑狀態(tài) 無潤滑 （2）易于操作 （3）適合較為靈敏的摩擦力、溫度測定 （4）成本較低 按優(yōu)先次序把摩擦磨損試驗機所有任務要求分為必達要求、最低要求和附加要求三 大類 [2] ，其中必達要求描述了產品的主要功能，這是必須滿足的要求；最低要求反映了 產品的次一級功能，有一定的活動余地；附加要求反映了產品的次要功能，這是在設計 過程中應當盡量滿足的要求。根據(jù)初步要求進一步明確具體的技術指標，建立要求明細 表，如表 2.2 表 2.2 試驗機的要求明細表 要求類型 要求 數(shù)量 備注 試件滑動摩擦 主軸轉動 必要要求 線 m/min 間可調 無級調速 工作時保 加軸向、徑向載荷且可調整 最大載荷為 2500N 持恒定 試件數(shù)目 2個 尺寸 待定 最低要求 試件裝夾方便、可靠 減小振動 成本較低 9 廣東技術師范學院本科畢業(yè)設計（論文） 盡可能采用工廠現(xiàn)有摩擦磨損 試驗機的部件 附加要求 維修方便 操作方便舒適、 造型美觀、 色彩 和諧 據(jù)要求明細表，可將本試驗機要求概述為： 在無潤滑、不加磨料、空氣氣氛的條件下，使一對摩擦副在一定軸向負荷作用下進 行端面摩擦，測量此時的負荷、摩擦力，用微機進行處理并記錄數(shù)據(jù)。 2.2.2 試驗機的功能分析 根據(jù)對這臺試驗機的概述，總功能圖如圖 2.1 下： 能量 摩 擦 摩擦損耗：熱、噪聲、振動、變形 試件 副 摩 擦 磨損的試件 摩擦力的信息 負荷的信息 摩擦系數(shù)的信息 溫度的信息 …… 控制信號 圖 2.1 摩擦磨損試驗機總功能圖 可將其功能分解為如下的基本功能： ? 輸入能量轉換成負荷; ? 試件加載; ? 負荷調節(jié); ? 速度穩(wěn)定; ? 測量負荷; ? 測量摩擦力; 10 摩擦磨損試驗機設計——結構設計 附錄 A 圖紙總匯 圖號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 圖紙名稱 裝配圖 軸向夾具 滾珠絲杠連接塊 夾具臺 法蘭 主軸軸承座 下托板 軸承套杯 絲杠軸承座 上托板 支撐架 夾具臺上蓋 圖紙大小 A0 A3 A3 A2 A3 A2 A3 A3 A3 A1 A1 A4 11

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·

 

工作原理

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?？刂葡到y(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。

操作方法

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。

　　高速高溫摩擦磨損試驗機_物理_自然科學_專業(yè)資料。MG—2000 型 高速高溫摩擦磨損試驗機 使用說明書 張家口市宣化科華試驗機制造有限化司 （原宣化試驗機廠） 目 一、 試驗機的用途 二、 試驗機的主要技術參數(shù) 三、 試驗機的結構簡介 四、

　　MG—2000 型 高速高溫摩擦磨損試驗機 使用說明書 張家口市宣化科華試驗機制造有限化司 （原宣化試驗機廠） 目 一、 試驗機的用途 二、 試驗機的主要技術參數(shù) 三、 試驗機的結構簡介 四、 試驗機的操作方法 1、 2、 3、 4、 5、 6、 試驗機的安裝研磨 加載 加熱爐的操作 摩擦力矩的測定和校正 加液體介質的試驗 控制柜的操縱部分 錄 五、 摩擦系數(shù)和磨損量的測定 六、 試驗機的保養(yǎng)和潤滑 七、 試驗機的安裝 八、 試驗機的附件表 九、 P—μ 圖 十、 各附圖 十一、 試樣加工圖 一、試驗機的用途 本試驗機是立軸銷盤式的磨損試驗機，可將各種材料做 成銷盤形式或雙環(huán)形、環(huán)盤形接觸的試樣，在本機上進行端 面滑動摩擦試驗， 以測定在選定的負荷、 速度和環(huán)境溫度下， 各種金屬材料或非金屬材料（塑料、尼龍等）的磨擦系數(shù)和 耐磨性能，并且能作有液體介質的摩擦試驗。 二、試驗機的主要質術參數(shù) 1、最大負荷 2000 牛頓 精度 1% 精度 2% 2、主軸轉速 320—3200 轉/分 變頻電機： 轉速、 累計轉數(shù)能顯示數(shù)字， 能在 0—99999999 間給定的轉數(shù)下自動停車。 3、最大摩擦力矩：10 牛頓· 米 精度 1% 4、試驗機容許負荷范圍 P—μ 圖（第 10 頁） 5、電動機：YP2—132 S—4 4KW 1440 轉—分 6、加熱爐溫度：室溫—800℃（按訂貨要求制造）溫度能自 動開車。 7、試件溫度：用插入熱電偶測定，能自動顯示并記錄。 8、試件計算直徑：60 毫米，接觸形式可作成盤銷式、雙環(huán) 式、環(huán)盤式。 9、外形（尺寸） （長×寬×高）主機：956× 594× 1580 毫 米 控制柜： 760× 550 ×1500 毫米 10、重量：主機：700 公斤 控制柜：100 公斤 三、試驗機的結構簡介 1、結構簡介：試驗機由直流電動機（17）見圖第 11 頁通過 一級皮代傳動，直接帶動下主軸（12）旋轉所以振動小、噪 音低、試驗負荷由杠桿機構加載，負荷穩(wěn)定、操作簡單。負 荷由四等標準砝碼（14）和 1：10 的主杠桿（2）加在上主 軸（3）上。在上主軸、下主軸的錐孔內分別裝著安有試樣 銷（7）和試樣盤（8）的上、下試樣軸（6） （10） ；由于下 主軸的旋轉通過試樣間的磨擦力帶動上主軸旋轉。在上主軸 上有一弦線） ，拴在弦線盤上鋼絲繩的另一端固定在拉 力傳感器（13）上，由于鋼絲繩的張力使上主軸靜止不轉， 通過傳感器可測出鋼絲繩的張力，并換算成摩擦系數(shù)，杠桿 加載機構的加載、卸載動作可通過凸輪（19）來完成，凸輪 軸手柄有“水平” “工作” “抬起”三個位置，表示主杠桿所 處的三種狀況。配重械桿（1）是上主軸、上主軸套、主杠 桿本身重量的平衡機構。 2、主軸結構：上主軸通過 D106、D8106、D107 三套軸 承裝在上主軸套內，使其運轉自如，以測量力矩，又能隨套 自由升降以傳遞載荷，上主軸的升降量，可在機前的百分表 觀察。下主軸由三套高精度軸承 D3182109、C8207、C7207 裝在主軸套（3）圖二（第 12 頁）內，所以主軸剛性的旋轉 精度高，轉動手輪（1）傳動傘齒輪（4） （5）帶動螺桿（2） 旋轉可使主軸套（3）升降，以裝卸試樣軸和不同高度的試 樣。由于螺桿的自鎖性能和板動手柄 96）使二對剎緊塊（7） 剎住主軸套，使主軸在長時間承受大負荷試驗時，也不會向 下滑移。整個主軸套可以從機身中抽出，打開尼龍堵（ 9） 可通過帶鎖緊塊螺母（8）及尾部的帶鎖緊塊園螺母（10） 調節(jié)軸承間隙，裝卸主軸和潤滑脂。使用注意點： 1、主軸 套露出上剎緊塊（7）后，當回升主軸時，應注意剎緊塊是 否轉動了，否則會頂柱上主軸的上升。2、構開剎緊塊要升 降主軸時，可按逆時針方向旋轉手柄（6）一圈到兩圈，再 把手柄（6）的座子往里輕拍一下，不能一直逆時會轉下去， 使剎緊塊（7）脫落。3、試樣和試樣軸：試驗機的試樣接觸 形式可分為銷盤式、雙環(huán)式和環(huán)盤式三種。 試樣銷為 Ф6 的園柱銷（1） ，可安裝在試樣銷座（2）內， 用頂絲（30 固定試驗時，可用單銷試驗，也可同時安二個銷 或四個銷子作試驗，試樣銷座上部的通孔用來插入熱電偶和 往外頂出銷子用。試樣盤（4）上有二個定位銷孔，將孔套 在試樣軸（5）上即可進行試驗。 上、下、試樣環(huán)（6） （7）的內孔是定位孔，分別套在試 樣軸（8）上和試樣環(huán)座（9）上，環(huán)背部有二槽（8） （9） 的銷子配合與帶動旋轉。為使上下環(huán)的表面能貼合，試樣環(huán) 座后裝一鋼球（10）傳遞負荷，并由插入環(huán)座的銷子使試樣 軸轉動。 各試樣軸的尾部是 1： 20 的錐柄， 可插入上、 下主軸錐孔， 以錐面定們，聯(lián)接可靠，定們精度高，裝卸迅速方便，用手 將試樣軸裝處錐孔內，用力一擰即可工作，在主軸頸部的長 孔內插入銅頭板子，一板即可卸下試樣軸，裝時注意必須將 內外結合面擦二凈，保證定位精度，以保護錐面。試樣軸用 Icr18Ni9Ti 不銹鋼制作，硬度較低，使用時應注意避免磕碰。 3、加熱部分： 試驗機的加熱爐（溫度為室溫—800℃） ， 并可按用戶訂貨 要求配置，爐腔是電阻加熱，由兩個半園形的爐子組成，可 以打開裝卸試樣。爐子在中部有插熱電偶的孔，頂部有左右 兩上吊環(huán)，可調整爐子的位置，整個爐子懸掛在楊機身連接 的折臂上，轉動折臂端下部的方頭可調節(jié)爐的高低，不使用 爐子時可由折臂把爐子轉至機身側面。 4、 控制柜部分見 MG—2000 型高速高溫磨損試驗機微機智 能測控系統(tǒng)使用說明書。 5、電動機部分： 電動機（1）安裝在電機座（20 上，見圖四第 14 頁，并 通過電機座板（3）滑軌（40，固定在主機機座上，電機座 （2）為左右兩半園，便裝卸皮帶方便。主機皮帶輪的頂端 聯(lián)接一測速發(fā)電機，打開底座前蓋，松開半園塊（16）即可 卸下發(fā)電機。 四、試驗機的操作方法： 1、試樣的安裝與研磨： 對銷形試樣的試驗前應進行研磨， 研磨方法是在一試樣盤 上，用萬能膠粘合一張金相砂紙，應貼得平整，裝在下試樣 軸上， 試樣軸端面與試樣盤下面應貼緊， 將試樣軸裝上主機。 試樣銷也裝在試樣的軸的試樣銷座內，加負荷 50 牛頓，開 機轉速為 320—400 轉/分， 研磨時間因銷的硬度不同而不同， 以銷端被研平 50%以上即算研合。再取下試樣銷，清洗稱重， 將貼砂紙的試樣盤換成試驗用的試樣盤即可進行試驗。注意 在重安試樣銷時， 應盡量保持原來的位置， 以提高試驗精度。 試樣環(huán)也可按上術方法研磨。 2、加載： 將凸輪松手放在“水平”位置。在砝碼托盤上放上試驗負 荷相同質量的砝嗎，注：砝碼上標記的力值數(shù)（如 500 牛頓） 就是加載后的實際負荷，用后扳手輪上升下主軸，觀察機身 前面的百分表，當上下試樣接觸時，百分表指針開始轉動， 待轉動 5 小格到 10 小格時（即試樣接觸后主軸上升了 0.05-0.1 毫米剎住下主軸的剎緊塊。 把凸輪手柄放在 “抬起” 的位置，就可使試樣胖離；放在“工作”的位置，使凸輪下 主杠桿脫離接觸，即可進行開機試驗。 3、加熱爐的操作： 當試驗需要加熱爐內進行時， 在試樣軸插入主軸之前應將 爐子由折臂移至機身中央，并打開爐身，進行安裝試樣軸和 試樣。安裝后，閉合加熱爐，掛上左右吊鉤，并調節(jié)爐子位 置，使爐子上下孔與試樣軸不接觸，將熱電偶插入監(jiān)孔。需 測試樣溫度時， 將測試樣的熱電偶拉下， 沿試樣軸插入試樣， 并將期綁在試樣軸上，以免加熱爐磚接觸上。 4、摩擦力矩的測定： 將鋼絲繩一端的銅頭， 卡在上主軸弦線盤的長槽內， 鋼線 繩沿著弦線 圈，通過機身孔進入測力箱，擰 松固定旋鈕（16）將鋼絲繩銅頭穿過滑輪（4）下方，把銅 頭放在螺母（2）的長槽內，再擰緊螺母，使鋼絲繩銅頭與 傳感器（10 成剛性聯(lián)接。轉動上主軸使弦線）左右轉動（在滑輪座轉達動任意位置時，能保持從傳 感器引下的鋼絲繩處在鉛垂位置）至一合適位置（拉直的鋼 絲繩在弦線盤的切線方向） ，擰緊固定旋鈕（ 6） ，使滑輪座 不能再轉動，注意：在未松固定旋鈕（6）時不要用手直接 扳轉滑輪輪座。 （2） 、摩擦力矩示值的標定、校正： 首次試驗和使用較長時間后，應對摩擦力矩示值重新標 定。標定方法如下： 打開測定部分門蓋（3）裝上滑輪支架（7）用園術頭內六 角螺釘固定住，將拴在弦線盤上的鋼絲繩頭抽出，成如圖五 狀態(tài)，下端掛歷一砝碼托盤， （砝碼托盤連桿的重量為四等 標準 12 牛頓）鋼絲繩下所掛重量 P 與摩擦力矩示值 M 應附 合下列公式：P=M/L 式中 P—砝碼重（牛頓） （包括托盤重 12 頓） M—摩擦力矩示值（牛頓· 米） L—上主軸弦線 米） 用目測方法檢查允差小于刻度標尺的一小格， 如超差可調 節(jié)控制柜部分，具體方法見《高速高溫摩擦損度驗機自動控 制裝置使用說明書》 。 5、加液體介質的試驗： 試驗機可在有液體介質情況下進行試驗，試驗方法如下： 把試驗機用的介璺倒入附件箱內（不得少于 21 升） 待用， 電泵的出口通過塑料管、閥、軟管、噴咀進入有機玻璃桶， 下降主軸取掉防塵罩，裝上兩個半園的支座（1） ，在其上面 安裝有機玻璃和園桶（2）把帶有甩盤的下試樣軸（4）裝入 下主軸， 裝上帶試樣的上試樣軸和下試樣軸， 用軟管噴咀 （ 3） 對準試樣接觸面，注意不能把噴咀對準甩水盤下面，使液體 流回附件箱，有機玻璃和支座，都用螺釘固定，試驗前把有 機玻璃桶的兩半園蓋蓋上擰緊，即可開車。試驗時可調節(jié)閥 改變流量，注意時節(jié)咀位置是否對準試樣接觸面。用環(huán)形試 樣作試驗時，可在環(huán)上開一油槽，以保證液體流入接觸面。 五、摩擦系數(shù) μ 和磨損量的測定 按庫侖定律 F—μN F—摩擦力（牛頓） 力（牛頓） 其中 N 即試驗時的負荷值， 而 F 乘試樣回轉半徑 0.03 米， 就是記錄儀上顯示的摩擦力矩 M（牛頓· 米） ，所以 μ 可按下 試計算： μ=F/N=M/0.03N M=摩擦力矩（牛頓· 米） N—載荷（牛頓） μ—摩擦系數(shù) N—正壓 磨損量可用稱重法或測長法測定， 從機身百分表可直接讀 出試樣的磨損量。 六、試驗機的保養(yǎng)與潤滑 1、試驗機應保持各部清潔經(jīng)常擦洗，并保持試驗場地的 環(huán)境清潔，附近不得有大的振動，不使用時罩上機衣。 2、試驗時將下主軸上部二個半園的防塵罩合上，以免摩 擦碎末掉進主軸孔的間隙。 3、主機的潤滑：下主軸內有三號高速潤滑脂潤滑，一個 清洗更換一次。 下主軸孔壓蓋的油孔每班注 20#機油一次。 機身側面油地灌 5#機油，每天試驗前打開上面的機蓋， 注入機油至沒標半園為止，這是潤滑上主軸軸承和上主軸套 和機身配合面的，保持這二處的潤滑是保證主軸靈活和負荷 的主要因素，對滲同上主軸套下緣的機油應經(jīng)常擦去，一個 月左右應打開下面機座的前蓋，用棉紗擦將主軸下的油池。 4、在不作試驗時，應將凸輪手柄放在“抬起”位置，卸 去砝碼和砝碼托盤，主軸錐孔蓋上紙或干凈棉絲，合上防塵 罩，蓋上機衣。 5、不能隨意拆裝扛桿和刀口環(huán)，注意保護刀口，以免影 響載荷精度。 七、試難機的安裝 本試驗機必須在專門的地基上安裝， 開車， 地基的要求見 圖七第 16 頁。電氣控制柜按使用方便，可放在主軸右側。 MG—2000 型微機智能測控系統(tǒng) 使用說明書 產品型號：MG—2000 型 產品名稱：高速高溫摩擦磨損試驗機 張家口市宣化科華試驗機制造有限公司 目錄 一、 系統(tǒng)介紹 二、 主要技術性能 三、 原理簡述 四、 操作面板說明 五、 系統(tǒng)操作 六、 系統(tǒng)設置 七、 溫度曲線 八、 系統(tǒng)維護 一、系統(tǒng)介紹 MG—2000 型微機智能測控系統(tǒng)（簡體中文版）可用于 MG—2000 磨損試驗機和其它類似的摩擦磨損試驗機。該測 控系統(tǒng)采用美國 NI 公司的 VI（虛擬儀器技術）開發(fā)，由于 這一代表當今世界先進測控技術的引入，使得試驗機整體 技術水平獲得大幅提升。當您購買和使用含有 VI 技術的試 驗機產品時，您會深刻的體驗到新技術帶給您的愉悅和享 受。 MG—2000 型微機智能測控系統(tǒng)的主要功能為： 1．1 測量顯示參數(shù)：平均力矩、最大力矩、摩擦功，磨擦系 數(shù)、平均磨擦系數(shù)、試樣轉速、試驗轉數(shù)、試驗時間、試樣 溫度。 1．2 顯示力矩一時間曲線 多種試驗終止條件的設定：定時、定轉數(shù)、摩擦力矩突 變停車。 1．4 測量數(shù)據(jù)自動保存和回放，可實時保存試驗數(shù)據(jù)；可提 供文本、Word、表格等多種數(shù)據(jù)格式。 二、主要技術性能 2．1 力矩測量范圍：0—10N· M 2．2 爐溫設控范圍：室溫——800℃ 2． 2 轉數(shù)設控范圍： 0-1016 2．3 轉速測量范圍：0—5000r/min 刷新率 1 次/S 其他參數(shù)詳見《MG—2000 型高溫高速磨損試驗機使用說明 書》 三、原理簡述 3.1 測量 由于矩傳感器檢測到的摩擦力矩信號，熱電偶檢測到的 爐溫信號和光電傳感器檢測到的轉速和“轉數(shù)”信號調理電 路對信號進行放大和濾波處理后輸入數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集 卡將輸入的模擬信號轉換為計算機所需的數(shù)字信號，計算機 按照設計程序將采集到的信號經(jīng)計算處理后分別以數(shù)安形 式或波形圖形式顯示相關的測量結果。 3．2 主要測量數(shù)據(jù)定義 3．1．1 力矩平增值 精度+1% 精度+1% 精度+1% 精度+1% 為采樣點數(shù)內取的力矩平均值； 式中的 M1—瞬時力矩值：N—采樣點數(shù)。 3．1．2 力矩最大值 此值為已測量過的力矩最大值，試驗結束該值為全試 驗過程測量到的最大值， 3．1．3 摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) μ+M/（R.P） 式中 M—摩擦力矩：R—試樣半徑、單位米；P—壓力負荷、 單位牛頓 3．1．4 摩擦功 摩擦功 Q= 3．1．5 平均摩擦系數(shù) 平均摩擦系數(shù) μ 式中 R—試樣半徑、單位米；P—壓力負荷、單位牛頓、N— 轉數(shù)。 3．1．6 測量時間 為試樣摩擦開始到停止所用的時間。 3．2 控制 控制主要是主機運行控制。主機運行控制（運行與停止） 信號由計算機設定并經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡將數(shù)安信號轉換為開關 信號，該信號經(jīng)信號調理電路放大后直接控制主機電機啟停 觸器（或變頻調速器） ，從而實現(xiàn)“定轉數(shù)停機”功能或“摩 M1 第Ⅰ轉測取的力矩值。 擦系數(shù)突變（試樣表面破壞）停機”或“定時停機”功能。 四、操作面板說明 4．1 操作 該系統(tǒng)的操作、控制和顯示面板采用仿真設計，您只需使用 鼠標就可以操作全部控件來控制試驗的全過程。本系統(tǒng)所有 控制、顯不控件（如按鈕、示波器等）您都可以在幫助菜單 中得到操作使用方面的指導和功能說明。 五、系統(tǒng)操作 5．1 雙擊桌面的 MG—2000 圖標系統(tǒng)即進入控狀態(tài)。 5．2 置“清除—復位”于“復位”狀態(tài)。注意每次試驗開始 前均需進行“清除—復位”操作。 5．3 參數(shù)輸入 根據(jù)試驗要求您需在 “測量控制”面板的相應控件中輸入 相關參數(shù)； 采樣點數(shù)； 采樣點數(shù)決定波形控件顯示的數(shù)據(jù)量、 試樣半徑、試驗編號、壓力負荷及爐溫設置；選擇試驗終止 條件并在選擇按鍵的下方數(shù)值控件中輸入相應的終止條件 參數(shù)值。 5．4 試驗終止條件設置 點擊“終止條件”選擇框右側的箭頭，即可彈出下拉菜單， 有“定時停車，定轉停車，摩擦力矩停車”選項供用戶選擇， 在確定某一“終止條件”后，在下面的數(shù)值控件中輸入設定 的數(shù)值。 5．5 文件操作 5．5．1 數(shù)據(jù)保存 點擊 “數(shù)據(jù)記錄” 健， 彈出文件對話框， 輸入文件名點按 “確 認” 鍵， 測量數(shù)據(jù)被同步保存到您所選定的硬盤文件目錄中， 為便于管理，建議凈每次試驗的測量數(shù)據(jù)保存在非系統(tǒng)盤中 專用文件夾下。 注意：當保存數(shù)據(jù)量接近于磁盤的容量時應及時釋放磁 盤空間以保證下一次測量數(shù)據(jù)的正常保存。 5．5．2 置“運行—停止）鍵于（運行）位置，啟動主機開 始試驗。 5．5．3 數(shù)據(jù)打印 點按“數(shù)據(jù)打印”鍵，彈出“數(shù)據(jù)打印”模板，您可在數(shù)據(jù) 模板的空白處輸入相關信息，選取 File—Print Window,彈出 打印對話框后點按“確定”鍵即可打印出輸入到數(shù)據(jù)打印模 板時的測量數(shù)據(jù)。 5．5．4 曲線打印 方法同上，需要說明的是在打印力矩一時間曲線時，您可以 通過模板右下角的 Plot 菜單設置波形圖的各種屬性。 如顏色、 線 使用分析報告 分析報告的功能是對試驗記錄數(shù)據(jù)回放、波形測量分析、 數(shù)值分析、打印等；操作界面見圖二。使用該系統(tǒng)可以精確 地提取記錄數(shù)據(jù)的某一部分進行分析，也可以一次獲得記錄 的全部數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)均可轉為 YAB 格式供進一步的數(shù)據(jù) 值分析和打印之用。 5．6．1 波形回放 選擇“分析報告”進入操作界面；設定讀取數(shù)據(jù)的相關 數(shù)。 5．6．1．1“顯示點數(shù)” ：一次讀到數(shù)據(jù)量，當該數(shù)值控件 處于“—1”時，示波器一次讀取并顯示全部所選的記錄數(shù) 據(jù)。 5．6．1．2“顯示選擇” ：顯示選擇包含“摩擦力矩” 、 “摩 擦系數(shù)” 、 “力矩+系數(shù)”和“試樣溫度” 。當您選擇某一選項 時，波形控件只讀取和顯示該項的數(shù)據(jù)和波形。 5．6．1．3“下一組” ：在非一次讀取數(shù)擾設置下，每點一 次該按鈕讀取一組新數(shù)據(jù)，只有一個記錄一部讀完才可打開 讀到另一個記錄。 5．6．1．4 波形數(shù)據(jù)分析：本系統(tǒng)示波器提供高級測量和控 制工作，示波器右上方提供的“放大鏡”和“手形”工具可 對波形曲線進行縮入和移動操作。 右上的 “摩擦力矩” 和 “摩 擦系數(shù)”圖例可對波形的線寬、顏色等屬性進行設置。其方 法是用鼠標右鍵點擊相應的標線然后在彈出菜單中選取相 應的屬性。在示波器的直部是波形測量工具，該工作可精確 的測量波形某一點的位置和幅值。該工具還提供其它址分有 的功能，請細心體會。 5．6．1．5“打印曲線” ：點擊該按鈕在彈出的打印模板中 仍可對波形屬性進行設置。 5．6．1．6 查詢試驗結果 點擊“打開”鍵即可從保存文件中查詢到您需要的某 一試驗的試驗結果。 六、系統(tǒng)設置 系統(tǒng)設置部分除顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)外，主要用于對力矩 傳感器標定，一般試驗機出廠已進行精確標定。若用戶需要 重新定標，請按以下步驟進行。 6．1 置打“開標定—關閉標定”鍵于“打開標定”位置。 6．2 力矩標定：傳感器在非加載狀態(tài)下點擊“力矩補償”鍵， 在彈出對話框中先擇“replace” 。 6．3 加載已知荷載，在“力矩設定值”控件中輸入相應的值， 點擊“力矩標定”鍵，在彈出對話框中選擇“replace” ，標定 完畢。 6．4 務請注意：標定完畢，須置“打開標定—關閉標定”鍵 于“關閉標定”位置。 七、溫度曲線 溫度曲線主要用于顯示爐溫升降及溫度一時間曲線，其 觀察分析與力矩相同。 八、系統(tǒng)維護 8．1 運行測試系統(tǒng)時，請退出其他程序。 8．2 嚴禁上網(wǎng)。避免計算機病毒對系統(tǒng)的侵害。 8．3 嚴禁安裝游戲軟件及其他測控系統(tǒng)無關的軟件。增加軟 件將會影響系統(tǒng)的運行速度。 8．4 在使用移動磁盤和軟盤進行數(shù)據(jù)存取時應特別注意“殺 毒” 。

上一篇：電子萬能試驗機和液壓萬能試驗機...

下一篇：恒溫水浴的操作使用及注意事項