潤滑劑測試

摩擦因數是摩擦副上的切向阻力與法向載荷的比值,潤滑劑的減摩效果可以通過潤滑劑的摩擦因數來評價。

理論上,摩擦副的能源消耗正比於摩擦因數,如果能把摩擦因數降低5%,就可以使摩擦降低5%,甚至是1%的摩擦因數變化都對國民經濟有重要影響,精確測試潤滑劑的摩擦因數是非常必要的。

基本介紹

• 中文名：潤滑劑測試
• 外文名：Lubricant test
• 意義：對國民經濟有重要影響
• 主要測試：潤滑劑的摩擦因數
• 狀態：流體潤滑、彈性流體潤滑等
• 重要內部因素：溫度

原理

潤滑的基本原理是通過摩擦副界面的潤滑膜降低摩擦,根據綜合膜厚參數可以區分不同的潤滑狀態,如流體潤滑、彈性流體潤滑、部分彈性流體潤滑和邊界潤滑等。不同的潤滑狀態下有不同的潤滑機制和規律,人們已經比較清楚地掌握了流體潤滑和彈性流體潤滑的基本理論和規律。

潤滑劑的摩擦因數和潤滑狀態是有密切聯繫的,已經證實,在全膜潤滑條件下,摩擦因數隨綜合膜厚參數K的下降而減小;而在邊界潤滑條件下,摩擦副的摩擦因數一般隨潤滑膜厚度的減小而增大,這種規律通常可以用Stibeck曲線來描述。

潤滑劑測試儀器

啟動摩擦力矩測試儀種類繁多，通常配有各種控制系統，結構較為複雜，製造成本高，在各種苛刻的環境溫度條件下進行試驗時，溫度不易控制，測試低溫下的啟動力矩重複性差，且容易損壞測試儀器。在此開發出一種測試裝置，可保證相同的軸向載荷均勻地作用在被測軸承上，並能在各種苛刻的低溫環境下測試各種潤滑劑的摩擦扭矩。

影響因素

摩擦因數函式和條件性摩擦因數

摩擦副是一個非常複雜的系統,摩擦過程受到許多外部和內部因素影響,這是摩擦副特性(摩擦因數)難以準確把握的重要原因。由於各種外部和內部因素的影響,摩擦因數實際上不是一個數,而是一個以各種因素為變數的摩擦因數函式,沒有條件的摩擦因數是沒有意義的。在任何條件下得到的摩擦因數都是一個條件性參數,它就是該測試條件下的條件摩擦因數。

摩擦的不穩定時變性

摩擦學系統具有時變性,最典型的時變性就是接觸表面的形貌在隨時間發生變化。原則上只要初始條件(原始表面狀態)和其他系統條件是確定的,表面形貌的變化應該是有規律的,但這種規律只能是基於巨觀統計性的規律。由於摩擦的局部不確定性,人們還很難預測每個時刻的接觸微區和磨損的部位,而每個微區的材料和介質特性又不可能完全相同,在目前的科技條件下,還沒辦法預測工程摩擦副的表面接觸和形貌的微觀變化。

摩擦系統的溫度也是一個造成摩擦不穩定性的重要內部因素。摩擦系統的溫度可以分為環境溫度、介質溫度、配對副基體溫度、表面溫度、微區介質溫度接觸點溫度等。其中環境溫度一般是可以控制的;在有些條件下介質溫度也可以控制,但在四球試驗條件下一般是不容易準確控制的;配對副基體溫度更加不容易準確控制。表面溫度、微區介質溫度和接觸點溫度是在任何條件下都難以控制的,並且在許多條件下它們是難以測試的,甚至計算起來都困難。

由於接觸過程的不穩定性,摩擦熱在局部微區有顯著的不確定性,因此接觸點溫度和微區介質溫度也有顯著的不確定性,隨著時間的變化,表面溫度也有一定的不確定性。因為潤滑劑的黏度(承載能力)會隨著溫度發生劇烈變化,而接觸點溫度和微區介質溫度又是影響摩擦的關鍵溫度,所以摩擦學系統通常具有一定的不穩定時變性。

意義

能源是經濟發展的動力,是人類社會發展的制約因素,在中國這類開發中國家里問題尤其突出,開展節能工作意義尤其重大。

摩擦因數是摩擦副上的切向阻力與法向載荷的比值,潤滑劑的減摩效果可以通過潤滑劑的摩擦因數來評價。理論上,摩擦副的能源消耗正比於摩擦因數,如果能把摩擦因數降低5%,就可以使摩擦降低5%,甚至是1%的摩擦因數變化都對國民經濟有重要影響,精確測試潤滑劑的摩擦因數是非常必要的。