高速高温摩擦磨损试验机.docx
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高速高温摩擦磨损试验机
MG—2000型
高速高温摩擦磨损试验机
使用说明书
张家口市宣化科华试验机制造有限化司
（原宣化试验机厂）
一、试验机的用途
二、试验机的主要技术参数
三、试验机的结构简介
四、试验机的操作方法
1、试验机的安装研磨
2、加载
3、加热炉的操作
4、摩擦力矩的测定和校正
5、加液体介质的试验
6、控制柜的操纵部分
五、摩擦系数和磨损量的测定
六、试验机的保养和润滑
七、试验机的安装
八、试验机的附件表
九、P—μ图
十、各附图
十一、试样加工图
一、试验机的用途
本试验机是立轴销盘式的磨损试验机，可将各种材料做成销盘形式或双环形、环盘形接触的试样，在本机上进行端面滑动摩擦试验，以测定在选定的负荷、速度和环境温度下，各种金属材料或非金属材料（塑料、尼龙等）的磨擦系数和耐磨性能，并且能作有液体介质的摩擦试验。
二、试验机的主要质术参数
1、最大负荷2000牛顿精度1%
2、主轴转速320—3200转/分精度2%
变频电机：
转速、累计转数能显示数字，能在0—99999999间给定的转数下自动停车。
3、最大摩擦力矩：
10牛顿·米精度1%
4、试验机容许负荷范围P—μ图（第10页）
5、电动机：
YP2—132S—4
4KW1440转—分
6、加热炉温度：
室温—800℃（按订货要求制造）温度能自动开车。
7、试件温度：
用插入热电偶测定，能自动显示并记录。
8、试件计算直径：
60毫米，接触形式可作成盘销式、双环式、环盘式。
9、外形（尺寸）（长×宽×高）主机：
956×594×1580毫米
控制柜：
760×550×1500毫米
10、重量：
主机：
700公斤
控制柜：
100公斤
三、试验机的结构简介
1、结构简介：
试验机由直流电动机（17）见图第11页通过一级皮代传动，直接带动下主轴（12）旋转所以振动小、噪音低、试验负荷由杠杆机构加载，负荷稳定、操作简单。
负荷由四等标准砝码（14）和1：
10的主杠杆
（2）加在上主轴（3）上。
在上主轴、下主轴的锥孔内分别装着安有试样销（7）和试样盘（8）的上、下试样轴（6）（10）；由于下主轴的旋转通过试样间的磨擦力带动上主轴旋转。
在上主轴上有一弦线盘（4），拴在弦线盘上钢丝绳的另一端固定在拉力传感器（13）上，由于钢丝绳的张力使上主轴静止不转，通过传感器可测出钢丝绳的张力，并换算成摩擦系数，杠杆加载机构的加载、卸载动作可通过凸轮（19）来完成，凸轮轴手柄有“水平”“工作”“抬起”三个位置，表示主杠杆所处的三种状况。
配重械杆
（1）是上主轴、上主轴套、主杠杆本身重量的平衡机构。
2、主轴结构：
上主轴通过D106、D8106、D107三套轴承装在上主轴套内，使其运转自如，以测量力矩，又能随套自由升降以传递载荷，上主轴的升降量，可在机前的百分表观察。
下主轴由三套高精度轴承D3182109、C8207、C7207装在主轴套（3）图二（第12页）内，所以主轴刚性的旋转精度高，转动手轮
（1）传动伞齿轮（4）（5）带动螺杆
（2）旋转可使主轴套（3）升降，以装卸试样轴和不同高度的试样。
由于螺杆的自锁性能和板动手柄96）使二对刹紧块（7）刹住主轴套，使主轴在长时间承受大负荷试验时，也不会向下滑移。
整个主轴套可以从机身中抽出，打开尼龙堵（9）可通过带锁紧块螺母（8）及尾部的带锁紧块园螺母（10）调节轴承间隙，装卸主轴和润滑脂。
使用注意点：
1、主轴套露出上刹紧块（7）后，当回升主轴时，应注意刹紧块是否转动了，否则会顶柱上主轴的上升。
2、构开刹紧块要升降主轴时，可按逆时针方向旋转手柄（6）一圈到两圈，再把手柄（6）的座子往里轻拍一下，不能一直逆时会转下去，使刹紧块（7）脱落。
3、试样和试样轴：
试验机的试样接触形式可分为销盘式、双环式和环盘式三种。
试样销为Ф6的园柱销
（1），可安装在试样销座
（2）内，用顶丝（30固定试验时，可用单销试验，也可同时安二个销或四个销子作试验，试样销座上部的通孔用来插入热电偶和往外顶出销子用。
试样盘（4）上有二个定位销孔，将孔套在试样轴（5）上即可进行试验。
上、下、试样环（6）（7）的内孔是定位孔，分别套在试样轴（8）上和试样环座（9）上，环背部有二槽（8）（9）的销子配合与带动旋转。
为使上下环的表面能贴合，试样环座后装一钢球（10）传递负荷，并由插入环座的销子使试样轴转动。
各试样轴的尾部是1：
20的锥柄，可插入上、下主轴锥孔，以锥面定们，联接可靠，定们精度高，装卸迅速方便，用手将试样轴装处锥孔内，用力一拧即可工作，在主轴颈部的长孔内插入铜头板子，一板即可卸下试样轴，装时注意必须将内外结合面擦二净，保证定位精度，以保护锥面。
试样轴用Icr18Ni9Ti不锈钢制作，硬度较低，使用时应注意避免磕碰。
3、加热部分：
试验机的加热炉（温度为室温—800℃），并可按用户订货要求配置，炉腔是电阻加热，由两个半园形的炉子组成，可以打开装卸试样。
炉子在中部有插热电偶的孔，顶部有左右两上吊环，可调整炉子的位置，整个炉子悬挂在杨机身连接的折臂上，转动折臂端下部的方头可调节炉的高低，不使用炉子时可由折臂把炉子转至机身侧面。
4、控制柜部分见MG—2000型高速高温磨损试验机微机智能测控系统使用说明书。
5、电动机部分：
电动机
（1）安装在电机座（20上，见图四第14页，并通过电机座板（3）滑轨（40，固定在主机机座上，电机座
（2）为左右两半园，便装卸皮带方便。
主机皮带轮的顶端联接一测速发电机，打开底座前盖，松开半园块（16）即可卸下发电机。
四、试验机的操作方法：
1、试样的安装与研磨：
对销形试样的试验前应进行研磨，研磨方法是在一试样盘上，用万能胶粘合一张金相砂纸，应贴得平整，装在下试样轴上，试样轴端面与试样盘下面应贴紧，将试样轴装上主机。
试样销也装在试样的轴的试样销座内，加负荷50牛顿，开机转速为320—400转/分，研磨时间因销的硬度不同而不同，以销端被研平50%以上即算研合。
再取下试样销，清洗称重，将贴砂纸的试样盘换成试验用的试样盘即可进行试验。
注意在重安试样销时，应尽量保持原来的位置，以提高试验精度。
试样环也可按上术方法研磨。
2、加载：
将凸轮松手放在“水平”位置。
在砝码托盘上放上试验负荷相同质量的砝吗，注：
砝码上标记的力值数（如500牛顿）就是加载后的实际负荷，用后扳手轮上升下主轴，观察机身前面的百分表，当上下试样接触时，百分表指针开始转动，待转动5小格到10小格时（即试样接触后主轴上升了0.05-0.1毫米刹住下主轴的刹紧块。
把凸轮手柄放在“抬起”的位置，就可使试样胖离；放在“工作”的位置，使凸轮下主杠杆脱离接触，即可进行开机试验。
3、加热炉的操作：
当试验需要加热炉内进行时，在试样轴插入主轴之前应将炉子由折臂移至机身中央，并打开炉身，进行安装试样轴和试样。
安装后，闭合加热炉，挂上左右吊钩，并调节炉子位置，使炉子上下孔与试样轴不接触，将热电偶插入监孔。
需测试样温度时，将测试样的热电偶拉下，沿试样轴插入试样，并将期绑在试样轴上，以免加热炉砖接触上。
4、摩擦力矩的测定：
将钢丝绳一端的铜头，卡在上主轴弦线盘的长槽内，钢线绳沿着弦线盘的园周绕1/2圈，通过机身孔进入测力箱，拧松固定旋钮（16）将钢丝绳铜头穿过滑轮（4）下方，把铜头放在螺母
（2）的长槽内，再拧紧螺母，使钢丝绳铜头与传感器（10成刚性联接。
转动上主轴使弦线张紧，将滑轮座（5）左右转动（在滑轮座转达动任意位置时，能保持从传感器引下的钢丝绳处在铅垂位置）至一合适位置（拉直的钢丝绳在弦线盘的切线方向），拧紧固定旋钮（6），使滑轮座不能再转动，注意：
在未松固定旋钮（6）时不要用手直接扳转滑轮轮座。
（2）、摩擦力矩示值的标定、校正：
首次试验和使用较长时间后，应对摩擦力矩示值重新标定。
标定方法如下：
打开测定部分门盖（3）装上滑轮支架（7）用园术头内六角螺钉固定住，将拴在弦线盘上的钢丝绳头抽出，成如图五状态，下端挂历一砝码托盘，（砝码托盘连杆的重量为四等标准12牛顿）钢丝绳下所挂重量P与摩擦力矩示值M应附合下列公式：
P=M/L
式中P—砝码重（牛顿）（包括托盘重12顿）
M—摩擦力矩示值（牛顿·米）
L—上主轴弦线盘半径（0.05米）
用目测方法检查允差小于刻度标尺的一小格，如超差可调节控制柜部分，具体方法见《高速高温摩擦损度验机自动控制装置使用说明书》。
5、加液体介质的试验：
试验机可在有液体介质情况下进行试验，试验方法如下：
把试验机用的介璺倒入附件箱内（不得少于21升）待用，电泵的出口通过塑料管、阀、软管、喷咀进入有机玻璃桶，下降主轴取掉防尘罩，装上两个半园的支座
（1），在其上面安装有机玻璃和园桶
（2）把带有甩盘的下试样轴（4）装入下主轴，装上带试样的上试样轴和下试样轴，用软管喷咀（3）对准试样接触面，注意不能把喷咀对准甩水盘下面，使液体流回附件箱，有机玻璃和支座，都用螺钉固定，试验前把有机玻璃桶的两半园盖盖上拧紧，即可开车。
试验时可调节阀改变流量，注意时节咀位置是否对准试样接触面。
用环形试样作试验时，可在环上开一油槽，以保证液体流入接触面。
五、摩擦系数μ和磨损量的测定
按库仑定律F—μN
F—摩擦力（牛顿）μ—摩擦系数N—正压力（牛顿）
其中N即试验时的负荷值，而F乘试样回转半径0.03米，就是记录仪上显示的摩擦力矩M（牛顿·米），所以μ可按下试计算：
μ=F/N=M/0.03N
M=摩擦力矩（牛顿·米）N—载荷（牛顿）
磨损量可用称重法或测长法测定，从机身百分表可直接读出试样的磨损量。
六、试验机的保养与润滑
1、试验机应保持各部清洁经常擦洗，并保持试验场地的环境清洁，附近不得有大的振动，不使用时罩上机衣。
2、试验时将下主轴上部二个半园的防尘罩合上，以免摩擦碎末掉进主轴孔的间隙。
3、主机的润滑：
下主轴内有三号高速润滑脂润滑，一个清洗更换一次。
下主轴孔压盖的油孔每班注20#机油一次。
机身侧面油地灌5#机油，每天试验前打开上面的机盖，注入机油至没标半园为止，这是润滑上主轴轴承和上主轴套和机身配合面的，保持这二处的润滑是保证主轴灵活和负荷的主要因素，对渗同上主轴套下缘的机油应经常擦去，一个月左右应打开下面机座的前盖，用棉纱擦将主轴下的油池。
4、在不作试验时，应将凸轮手柄放在“抬起”位置，卸去砝码和砝码托盘，主轴锥孔盖上纸或干净棉丝，合上防尘罩，盖上机衣。
5、不能随意拆装扛杆和刀口环，注意保护刀口，以免影响载荷精度。
七、试难机的安装
本试验机必须在专门的地基上安装，开车，地基的要求见图七第16页。
电气控制柜按使用方便，可放在主轴右侧。
MG—2000型微机智能测控系统
使用说明书
产品型号：
MG—2000型
产品名称：
高速高温摩擦磨损试验机
张家口市宣化科华试验机制造有限公司
一、系统介绍
二、主要技术性能
三、原理简述
四、操作面板说明
五、系统操作
六、系统设置
七、温度曲线
八、系统维护
一、系统介绍
MG—2000型微机智能测控系统（简体中文版）可用于MG—2000磨损试验机和其它类似的摩擦磨损试验机。
该测控系统采用美国NI公司的VI（虚拟仪器技术）开发，由于这一代表当今世界最先进测控技术的引入，使得试验机整体技术水平获得大幅提升。
当您购买和使用含有VI技术的试验机产品时，您会深刻的体验到新技术带给您的愉悦和享受。
MG—2000型微机智能测控系统的主要功能为：
1．1测量显示参数：
平均力矩、最大力矩、摩擦功，磨擦系数、平均磨擦系数、试样转速、试验转数、试验时间、试样温度。
1．2显示力矩一时间曲线；试样一温度曲线
1．3多种试验终止条件的设定：
定时、定转数、摩擦力矩突变停车。
1．4测量数据自动保存和回放，可实时保存试验数据；可提供文本、Word、表格等多种数据格式。
二、主要技术性能
2．1力矩测量范围：
0—10N·M精度+1%
2．2炉温设控范围：
室温——800℃精度+1%
2．2转数设控范围：
0-1016精度+1%
2．3转速测量范围：
0—5000r/min精度+1%
刷新率1次/S
其他参数详见《MG—2000型高温高速磨损试验机使用说明书》
三、原理简述
3.1测量
由于矩传感器检测到的摩擦力矩信号，热电偶检测到的炉温信号和光电传感器检测到的转速和“转数”信号调理电路对信号进行放大和滤波处理后输入数据采集卡，数据采集卡将输入的模拟信号转换为计算机所需的数字信号，计算机按照设计程序将采集到的信号经计算处理后分别以数安形式或波形图形式显示相关的测量结果。
3．2主要测量数据定义
3．1．1力矩平增值
为采样点数内取的力矩平均值；
式中的M1—瞬时力矩值：
N—采样点数。
3．1．2力矩最大值
此值为已测量过的力矩最大值，试验结束该值为全试验过程测量到的最大值，
3．1．3摩擦系数
摩擦系数μ+M/（R.P）
式中M—摩擦力矩：
R—试样半径、单位米；P—压力负荷、单位牛顿
3．1．4摩擦功
摩擦功Q=M1第Ⅰ转测取的力矩值。
3．1．5平均摩擦系数
平均摩擦系数μ
式中R—试样半径、单位米；P—压力负荷、单位牛顿、N—转数。
3．1．6测量时间
为试样摩擦开始到停止所用的时间。
3．2控制
控制主要是主机运行控制。
主机运行控制（运行与停止）信号由计算机设定并经数据采集卡将数安信号转换为开关信号，该信号经信号调理电路放大后直接控制主机电机启停触器（或变频调速器），从而实现“定转数停机”功能或“摩擦系数突变（试样表面破坏）停机”或“定时停机”功能。
四、操作面板说明
4．1操作
该系统的操作、控制和显示面板采用仿真设计，您只需使用鼠标就可以操作全部控件来控制试验的全过程。
本系统所有控制、显不控件（如按钮、示波器等）您都可以在帮助菜单中得到操作使用方面的指导和功能说明。
五、系统操作
5．1双击桌面的MG—2000图标系统即进入控状态。
5．2置“清除—复位”于“复位”状态。
注意每次试验开始前均需进行“清除—复位”操作。
5．3参数输入
根据试验要求您需在“测量控制”面板的相应控件中输入相关参数；采样点数；采样点数决定波形控件显示的数据量、试样半径、试验编号、压力负荷及炉温设置；选择试验终止条件并在选择按键的下方数值控件中输入相应的终止条件参数值。
5．4试验终止条件设置
点击“终止条件”选择框右侧的箭头，即可弹出下拉菜单，有“定时停车，定转停车，摩擦力矩停车”选项供用户选择，在确定某一“终止条件”后，在下面的数值控件中输入设定的数值。
5．5文件操作
5．5．1数据保存
点击“数据记录”健，弹出文件对话框，输入文件名点按“确认”键，测量数据被同步保存到您所选定的硬盘文件目录中，为便于管理，建议净每次试验的测量数据保存在非系统盘中专用文件夹下。
注意：
当保存数据量接近于磁盘的容量时应及时释放磁盘空间以保证下一次测量数据的正常保存。
5．5．2置“运行—停止）键于（运行）位置，启动主机开始试验。
5．5．3数据打印
点按“数据打印”键，弹出“数据打印”模板，您可在数据模板的空白处输入相关信息，选取File—PrintWindow,弹出打印对话框后点按“确定”键即可打印出输入到数据打印模板时的测量数据。
5．5．4曲线打印
方法同上，需要说明的是在打印力矩一时间曲线时，您可以通过模板右下角的Plot菜单设置波形图的各种属性。
如颜色、线宽、波形形式等。
5．6使用分析报告
分析报告的功能是对试验记录数据回放、波形测量分析、数值分析、打印等；操作界面见图二。
使用该系统可以精确地提取记录数据的某一部分进行分析，也可以一次获得记录的全部数据，这些数据均可转为YAB格式供进一步的数据值分析和打印之用。
5．6．1波形回放
选择“分析报告”进入操作界面；设定读取数据的相关数。
5．6．1．1“显示点数”：
一次读到数据量，当该数值控件处于“—1”时，示波器一次读取并显示全部所选的记录数据。
5．6．1．2“显示选择”：
显示选择包含“摩擦力矩”、“摩擦系数”、“力矩+系数”和“试样温度”。
当您选择某一选项时，波形控件只读取和显示该项的数据和波形。
5．6．1．3“下一组”：
在非一次读取数扰设置下，每点一次该按钮读取一组新数据，只有一个记录一部读完才可打开读到另一个记录。
5．6．1．4波形数据分析：
本系统示波器提供高级测量和控制工作，示波器右上方提供的“放大镜”和“手形”工具可对波形曲线进行缩入和移动操作。
右上的“摩擦力矩”和“摩擦系数”图例可对波形的线宽、颜色等属性进行设置。
其方法是用鼠标右键点击相应的标线然后在弹出菜单中选取相应的属性。
在示波器的直部是波形测量工具，该工作可精确的测量波形某一点的位置和幅值。
该工具还提供其它址分有的功能，请细心体会。
5．6．1．5“打印曲线”：
点击该按钮在弹出的打印模板中仍可对波形属性进行设置。
5．6．1．6查询试验结果
点击“打开”键即可从保存文件中查询到您需要的某一试验的试验结果。
六、系统设置
系统设置部分除显示系统工作状态外，主要用于对力矩传感器标定，一般试验机出厂已进行精确标定。
若用户需要重新定标，请按以下步骤进行。
6．1置打“开标定—关闭标定”键于“打开标定”位置。
6．2力矩标定：
传感器在非加载状态下点击“力矩补偿”键，在弹出对话框中先择“replace”。
6．3加载已知荷载，在“力矩设定值”控件中输入相应的值，点击“力矩标定”键，在弹出对话框中选择“replace”，标定完毕。
6．4务请注意：
标定完毕，须置“打开标定—关闭标定”键于“关闭标定”位置。
七、温度曲线
温度曲线主要用于显示炉温升降及温度一时间曲线，其观察分析与力矩相同。
八、系统维护
8．1运行测试系统时，请退出其他程序。
8．2严禁上网。
避免计算机病毒对系统的侵害。
8．3严禁安装游戏软件及其他测控系统无关的软件。
增加软件将会影响系统的运行速度。
8．4在使用移动磁盘和软盘进行数据存取时应特别注意“杀毒”。
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