一、適用范圍
該試驗機采用滑動摩擦運動形式模擬被測材料在高溫、低溫環(huán)境中摩擦磨損試驗,可用來評定工程塑料、粉末冶金等的使用性能,測定其材料的抗磨性及材料匹配特性。可改變載荷、速度、時間、摩擦材料、表面粗糙度、硬度、試驗環(huán)境溫度等各參數(shù)情況下進行試驗。采用工業(yè)控制計算機對整個試驗進行全過程控制,系統(tǒng)軟件可對試驗過程實時監(jiān)控,并記錄相關(guān)的試驗參數(shù)及曲線。
二、試驗機結(jié)構(gòu)簡述
主機由主軸驅(qū)動系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)(含高溫、低溫)、摩擦副結(jié)構(gòu)、試驗力加載系統(tǒng)、摩擦力測定系統(tǒng)、液壓施力系統(tǒng)及操縱面板系統(tǒng)等部分組成,均安裝在以焊接機座為主體的機架上。
2.1主軸及其驅(qū)動系統(tǒng)
主軸電機選用松下交流伺服一體化調(diào)速系統(tǒng)及電機。電機的額定力矩為5N•m,調(diào)速范圍為1-2000r/min,無級恒扭矩,高速精度為0.2%.電機**功率約1Kw,通過驅(qū)動器控制,可實現(xiàn)主軸電機的正、反轉(zhuǎn)控制。
2.2溫度控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)由溫度傳感器采集溫度并反饋到溫控器,采用PID控制,實現(xiàn)閉環(huán)控制,控制精度高,穩(wěn)定性及可靠性高;溫度加熱、保溫腔體在低溫保溫腔體實現(xiàn)。
2.3 摩擦副部分
該試驗機配有三種摩擦副,**種為端面磨損摩擦副;種為銷-盤摩擦副,第三種為四球摩擦副。
2.4力矩測量部分
該試驗機力矩測量可通過高精度負荷傳感器測量摩擦力,進而根據(jù)力矩輪尺寸計算出相應(yīng)的摩擦力矩;為實現(xiàn)試驗機正、反轉(zhuǎn)均可實現(xiàn)摩擦力矩的測量,該設(shè)備配備有兩套摩擦力矩測量系統(tǒng)。
2.5液壓加載系統(tǒng)
本機采用了負荷保持閥的結(jié)構(gòu)。試驗力的施加是通過微機對液壓系統(tǒng)進行控制實現(xiàn)自動加載的。其液壓原理如圖5所示
1.油泵電機組 2.系統(tǒng)節(jié)流閥 3.壓力表 4.系統(tǒng)溢流閥
5.加載電磁閥6.卸荷電磁閥 7.微控負荷保持閥 8.柱塞油缸9.過濾器10.油箱
圖1 液壓加載原理圖
當(dāng)壓力油進入負荷保持閥體,經(jīng)過平衡后,平衡孔使負荷保持活塞穩(wěn)定在一定的位置上,即達到負荷保持的目的;當(dāng)步進電機旋轉(zhuǎn)時,壓力油間失去平衡,負荷將上升或下降,如果此時系統(tǒng)壓力高于預(yù)置壓力,則傳感器將預(yù)置壓力輸入微機控制系統(tǒng)與預(yù)置壓力比較,然后由微機控制電機反轉(zhuǎn),直至系統(tǒng)壓力與預(yù)置壓力平衡為止。
2.6 試驗低溫儀
試驗低溫儀是本公司根據(jù)實驗過程中對低溫裝置的要求而**研制開發(fā)的壓縮機制冷設(shè)備。本設(shè)備采用意大利阿斯帕拉雙壓縮機制冷技術(shù),采用熱平衡原理及循環(huán)攪拌方式,通過溫度控制系統(tǒng)和循環(huán)制冷介質(zhì),達到對試樣的自動均勻冷卻、恒溫,可滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB-229-2007,以及美標(biāo)、歐標(biāo)中ASTM E23-02a、EN10045、ISO148、ISO83等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的各項控溫指標(biāo)。本設(shè)備操作簡單方便,工作效率高,是材料低溫試驗中的**理想的試樣冷卻、保溫設(shè)備。同時亦可用于其他低溫檢測和試驗工作。
2.7控制軟件
試驗力大小可由操作者在計算機界面上設(shè)定;主軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)數(shù)、試驗力、摩擦力矩、摩擦副溫度、試驗時間等參數(shù)均由計算機控制,可實時采集試驗數(shù)據(jù)并可繪制相應(yīng)的試驗曲線,可任意存儲、調(diào)閱、打印輸出試驗數(shù)據(jù)或曲線。
圖2操作主界面
三、主要技術(shù)指標(biāo)
序號
項目
技術(shù)要求
1
試驗力
1.1
試驗力范圍
10~1000N
1.2
試驗力準(zhǔn)確度
±1%
1.3
加卸試驗力應(yīng)平穩(wěn),應(yīng)無沖擊和脈動現(xiàn)象
1.4
試驗力長時保持示值變動誤差
±1%FS
2
摩擦力
正、反轉(zhuǎn)各一套
2.1
**摩擦力
50N(5N.m)
2.2
摩擦力準(zhǔn)確度
±2%
3
主軸轉(zhuǎn)速
1~2000 r/min
3.1
主軸轉(zhuǎn)速誤差
1~100r/min
±1r/min
100~2000r/min
±1%
3.2
主軸轉(zhuǎn)速顯示范圍
0~999999999轉(zhuǎn)
4
時間與溫度
4.1
時間顯示范圍
1s~99999 min
4.2
溫度控制范圍
-50~150℃
4.3
控溫精度
±2℃
5
試驗介質(zhì)
空氣、油、水、泥漿、磨料等
6
試驗機外形尺寸
主機尺寸:1200mm×810mm× 1700mm
低溫儀尺寸:560mm×450mm×600mm
7
試驗機凈重
約500kg
四、工作環(huán)境
4.1室溫10℃-35℃范圍內(nèi),相對濕度不大于80%;
4.2正確安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺上;
4.3周圍無震動、無腐蝕性介質(zhì);
4.4使用電源:三相四線制380V/50Hz及220V/50Hz;
4.5電源電壓的波動范圍不應(yīng)超過額定電壓的±10%;
4.6試驗機電源應(yīng)有可靠接地;頻率的波動不應(yīng)超過額定頻率的2%.