MMG-10型高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，是我公司研制的多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，主要用于在高溫真空（氣體保護(hù)）狀態(tài)下三體磨損的模擬試驗(yàn)。其主要用途與功能除涵蓋美國FALEX6#型多功能試樣測(cè)試試驗(yàn)機(jī)（Multi-SpecimenTestMachine）外，還綜合了高溫端面、高溫銷盤磨損的性能。它是研制開發(fā)各種耐高溫材料、高溫涂層、中系列液壓油、內(nèi)燃機(jī)油、齒輪機(jī)油必需的模擬評(píng)定測(cè)試試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)增加控制程序還可以作為美國ASTMD4172-94、ASTMD2266-91潤滑液（脂）抗磨性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（四球法）標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定測(cè)試試驗(yàn)機(jī)，也是我國石油化工總公司在SH/T0189-92“液體潤滑劑抗磨損特性試驗(yàn)法（四球法）適用的測(cè)試評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)儀器。

MMG-10型高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)在一定的接觸壓力下，具有高溫、常溫、氣氛保護(hù)等狀態(tài)下的滾動(dòng)、滑動(dòng)或滑滾復(fù)合運(yùn)動(dòng)的摩擦形式，具有無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，可在極低速或高速條件下，用來評(píng)定潤滑劑、金屬、塑料、涂層、橡膠、陶瓷等材料的摩擦磨損性能，特別是高溫、氣氛保護(hù)狀態(tài)下的三體磨損性能具有國際水平。隨機(jī)附帶端面和銷盤摩擦副；并且有很大的摩擦副擴(kuò)展空間，例如低速銷盤（具有大盤與小盤，單針與三針）摩擦功能、四球長(zhǎng)時(shí)抗磨損性能和四球滾動(dòng)接觸疲勞、球―青銅三片潤滑性能、以及球―盤、泥漿磨損、橡膠密封圈的唇封力矩和粘滑摩擦性能的試驗(yàn)、高溫端面可在各大科研院所廣泛應(yīng)用。MMG-10型試驗(yàn)機(jī)在摩擦學(xué)各個(gè)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域、石油化工、機(jī)械、能源、冶金、航天、各大專院校、研究院（所）等部門具有廣泛的應(yīng)用前景。

MMG-10型高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格：

1.試驗(yàn)力

1.1軸向試驗(yàn)力工作范圍（無級(jí)可調(diào)）10～10000N

1.2試驗(yàn)力示值相對(duì)誤差±1%

1.3試驗(yàn)力示值零點(diǎn)感量±1.5N

1.4試驗(yàn)力自動(dòng)加荷速率500N/min

1.5試驗(yàn)力長(zhǎng)時(shí)自動(dòng)保持示值相對(duì)誤差±1%

2.摩擦力矩

2.1測(cè)定摩擦力矩5N.m

2.2摩擦力矩示值相對(duì)誤差±2%

2.3摩擦力荷重傳感器100N

2.4摩擦力臂距離50mm

3.主軸無級(jí)變速范圍

3.1單級(jí)無級(jí)變速系統(tǒng)0.1～2000r/min

3.2主軸轉(zhuǎn)速誤差±1%

4.試驗(yàn)介質(zhì)：氣體、磨料等。

5.試驗(yàn)機(jī)加熱系統(tǒng)

5.1筒式加熱爐室溫～1100℃

5.2K型熱電偶2支（配筒式加熱爐）

5.3溫度控制精度±（0.3+0.005t）℃

式中“t”為試驗(yàn)溫度值

6.試驗(yàn)機(jī)主軸錐度：1：7

7.試驗(yàn)機(jī)主軸與下副盤距離＞75mm

8.試驗(yàn)機(jī)主軸控制

8.1手動(dòng)控制

8.2時(shí)間控制

8.3轉(zhuǎn)速（周期）控制

8.4摩擦力矩控制

8.5微機(jī)控制

9.試驗(yàn)機(jī)時(shí)間顯示與控制范圍1s～999小時(shí)

10.試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)速（周期）顯示與控制范圍（1～99）×105

11.試驗(yàn)機(jī)主電機(jī)輸出力矩15N.m

12.高溫爐真空度500Pa

13.試驗(yàn)機(jī)外形尺寸〈L×B×H〉1030×710×1910mm（尺寸可按要求確定）

14.試驗(yàn)機(jī)凈重1800kg

3.試驗(yàn)機(jī)概述

該試驗(yàn)機(jī)可分為以下幾個(gè)部分

1）伺服加載系統(tǒng)（伺服閥控制）

2）冷卻系統(tǒng)（優(yōu)質(zhì)不銹鋼板定做）

3）【真空控制保持系統(tǒng)】

4）高溫真空爐系統(tǒng)

5）摩擦力測(cè)量系統(tǒng)

6）試驗(yàn)力測(cè)量系統(tǒng)

7）主軸伺服控制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)（伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器）

8）耐高溫主軸（耐高溫材質(zhì)）

9）強(qiáng)電控制柜

10）微機(jī)控制系統(tǒng)

11）軟件（總生免費(fèi)升級(jí)）

1.試驗(yàn)機(jī)分部

1）伺服加載系統(tǒng)

2）冷卻系統(tǒng)

3）高溫真空爐系統(tǒng)

4）真空控制保持系統(tǒng)

5）摩擦力測(cè)量系統(tǒng)

6）試驗(yàn)力測(cè)量系統(tǒng)

7）主軸伺服控制旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)

8）摩擦副附件及備件

（端面及銷盤摩擦副同時(shí)應(yīng)提供摩擦副的加工圖紙。）

9）強(qiáng)電控制柜

12）微機(jī)控制系統(tǒng)：試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置及摩擦指標(biāo)顯示

13）電腦及軟件：電腦為聯(lián)想品牌機(jī)，激光打印機(jī)一臺(tái)

14）免費(fèi)調(diào)試、安裝和培訓(xùn)

15）零備件及專用工具（42件工具及專機(jī)專用工具）

16）運(yùn)輸、保險(xiǎn)

3.2試驗(yàn)機(jī)主要摩擦副（供參考，特殊要求的摩擦副可協(xié)商定制）

1銷盤摩擦副（高溫）：

1―小試環(huán)2―大試環(huán)3―試樣銷4―螺釘5―銷夾頭

圖二銷盤摩擦副<單針與三針>

摩擦系數(shù)

1.1單針小環(huán)

因?yàn)閒=μP…………………………………（1）

T=fr……………………………………（2）

所以μ==0.0837………………………（3）

式中：f―摩擦力N

μ―摩擦系數(shù)

P―試驗(yàn)機(jī)軸向試驗(yàn)力N

T―試驗(yàn)機(jī)摩擦力矩N.mm

r―小試環(huán)與試樣銷接觸點(diǎn)軌跡半徑23.873/2mm

1.2三針小環(huán)

因?yàn)閒=μ………………………………………（4）

T=3fr………………………………………（5）

μ==0.0837…………………………（6）

1.3單針大環(huán)與三針大環(huán)

μ==0.04332…………………………（7）

式中R―大試環(huán)與試樣銷接觸點(diǎn)軌跡半徑46.155/2mm

1.4小式環(huán)與銷試樣速度Vs

Vs=πｄｎ＝75ｎmm/min

1.5大式環(huán)與銷試樣速度Vs

VL=πDｎ=145ｎ　mm/min

式中：n―試驗(yàn)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速r.h.m

d―小試環(huán)與試樣銷接觸點(diǎn)軌跡直徑d=23.873m

D―大試環(huán)與試樣銷接觸點(diǎn)軌跡直徑D=46.155mm

2.止推圈摩擦副（高溫）

1.止推圈夾頭2.止推圈小試盤3.螺釘4.圓柱銷

5.止推圈大試盤6.小試環(huán)7.大試環(huán)

圖三止推圈摩擦副

AS―止推圈小試盤接觸面積mm2

AS=π（d12-d22）/4≈125mm2

Al―止推圈大試盤接觸面積mm2

Al=π（D12-D22）/4≈580mm2

P―試驗(yàn)機(jī)軸向試驗(yàn)力N

n―試驗(yàn)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速r.p.m

T―試驗(yàn)機(jī)摩擦力矩N.mm

Ps―止推圈小試盤接觸壓力Pa

Ps=

Pl―止推圈大試盤接觸壓力Pa

Rs―止推圈小試盤平均半徑Rs=（d1+d2）/4=13.25mm

Rl―止推圈大試盤平均半徑Rl=（D1+D2）/4=22.3mm

Vs―止推圈小試盤試驗(yàn)速度

Vs=2π.Rs.n=83.25nmm/min

Vl―止推圈大試盤試驗(yàn)速度

Vl=2π.Rl.n=144.47nmm/min

μ3―小止推圈摩擦副的摩擦系數(shù)

μ3=………………………（1）

μl―大止推圈摩擦副的摩擦系數(shù)

μl=………………………（2）

Pv3―小止推圈摩擦副速度因子N

Pv3=Ps.Vs=2πRsn=0.666P.n…………（3）

Pvl―大止推圈摩擦副速度因子N

Pvl=Pl.Vl=2πRln=0.249P.n…………（4）

Kt―止推圈摩擦副的磨損因子mm2/N

Kt=………………………………………（5）

式中：X―止推圈摩擦副軸向磨損量mm

P―止推圈摩擦副Ps式pl的接觸壓力Pa

V―止推圈摩擦副Vs式Vl的試驗(yàn)速度mm/min

t―止推圈摩擦副試驗(yàn)山時(shí)間min

3.球盤摩擦副<<>單球與三球>圖七

1.小試環(huán)2.大試環(huán)3.φ12.7鋼球4.球盤夾具

圖四球盤摩擦副<<>單球與三球>

摩擦系數(shù)的計(jì)算：

3.1單球與三球小環(huán)和銷盤摩擦副單針與三針相同

μ=……………………….（1）

3.2單球與三球大環(huán)（與銷盤摩擦副計(jì)算公式相同）

μ=…………….（2）

式中：T―試驗(yàn)機(jī)摩擦力矩N.mm

P―試驗(yàn)機(jī)軸向試驗(yàn)力N

R―大試環(huán)與試樣球接觸點(diǎn)軌跡半徑R=

μ―球與大試環(huán)摩擦系數(shù)

試驗(yàn)速度：

3.3球與小試環(huán)速度（Vs）和3103大試環(huán)速度（Vl）

Vs=π.d.n=75nmm/min………………………..（3）

Vl=π.D.n=130nmm/min……………………….（4）

式中：n―試驗(yàn)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速r.p.m

d―小試環(huán)與球試樣接觸點(diǎn)軌跡直徑d=23.873mm

D―大試環(huán)與球試樣接觸點(diǎn)軌跡直徑D=41.380mm

赫茲接觸應(yīng)力

3.4球盤摩擦副赫茲接觸應(yīng)力σmax

當(dāng)摩擦副材料相同時(shí)，泊松比μ=0.3時(shí)

單球盤摩擦副σmax=0.388N/mm2

三球盤摩擦副σmax=0.388N/mm2

式中：P―試驗(yàn)機(jī)軸向試驗(yàn)力N

E―合金鋼彈性模數(shù)2.1×106kgf/cm2=2.06×105N/mm2

R―球試樣半徑6.35mm

4.四球摩擦副（如圖五）（附）

圖五長(zhǎng)磨四球摩擦副

1―加熱器2―墊3―圓柱銷4.油盒5―鎖緊螺環(huán)6―彈簧夾頭

7―標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)鋼球（GB308-84）8―壓環(huán)9―軟鋁墊10鉑熱電阻傳感器

摩擦系數(shù)公式推導(dǎo)

四球摩擦副由四個(gè)等直徑鋼球（r=6.35mm）組成，其四個(gè)球心組成一個(gè)正四面體ABCD，如圖所示，上球與下三球的接觸點(diǎn)組成一個(gè)正三角形B1C1D1，上球與下三球的正壓力各為N1=N2=N3=N，摩擦力F=μN(yùn)，摩擦圓半徑rA=，摩擦力矩故摩擦系數(shù)，

因軸向試驗(yàn)力為

所以

摩擦系數(shù)μ=

T―摩擦力矩（N.mm）P―試驗(yàn)力（N）

圖六四球作用力的分析圖

5.球青銅三片摩擦副（如圖七）（附）

1―銷2―試片座3―試片4―鎖緊螺環(huán)5―彈簧夾頭

6―標(biāo)準(zhǔn)試樣鋼球（GB308-84）7―油盒8―軟鋁墊9―鉑熱電阻傳感器

圖七球青銅三片摩擦副

摩擦系數(shù)公式推導(dǎo)：

如圖十一，球?qū)υ嚻恼龎毫Ω鳛镹，軸向試驗(yàn)力為P，由圖所示的幾何關(guān)系可得：

3Nsinα-P=0故N=

因?yàn)槟Σ亮豑=

所以F=

因F=μN(yùn)圖八球三片作用力的分析圖

所以摩擦系數(shù)

μ=

T―摩擦力矩（N.mm）P―試驗(yàn)力（N）

注：由于加工尺寸誤差，為了提高試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性精度，摩擦系數(shù)需要進(jìn)行修正，乘以修正系數(shù)k，即

式中：k=RA―試球理論磨損圓環(huán)半徑（=3.663mm）

―試球?qū)嶋H磨損圓環(huán)半徑（實(shí)測(cè)值，mm）

6.其它摩擦副

（1）滾動(dòng)接觸疲勞四球摩擦副

圖九滾動(dòng)接觸疲勞四球摩擦副

（2）粘滑摩擦副

圖十粘滑摩擦副

3.3軟件界面

售后服務(wù)及承諾：

試驗(yàn)機(jī)質(zhì)量三包，質(zhì)保期自驗(yàn)收合格起2年，終生維護(hù)，2年內(nèi)全免費(fèi)服務(wù)，新機(jī)免費(fèi)上門安裝調(diào)試，免費(fèi)培訓(xùn)操作人員。

1.所提供試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)符合現(xiàn)行國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證試驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)性，可靠性。

2.試驗(yàn)機(jī)質(zhì)量保證期2年，實(shí)行三包承諾，終生維護(hù)。

3.所需零部件及配件常年供應(yīng)。

4.產(chǎn)品常年技術(shù)支持，產(chǎn)品維修保養(yǎng)24小時(shí)內(nèi)提供解決方案，如需現(xiàn)場(chǎng)解決24小時(shí)內(nèi)到達(dá)。

5.軟件終生免費(fèi)升級(jí)。