浅谈用现代技术对MM-200磨损试验机测控系统的改进

MM-200(早期叫M-200)磨损试验机是国际上广泛使用的摩擦磨损试验机典型机型。我国在上世纪六十年代初期首先由济南材料试验机厂研制成功，后被广泛应用在材料学和摩擦学的研究中。虽然该机能做滑动摩擦、滚动摩擦、滑动与滚动复合摩擦，以及间歇接触的摩擦等多种形式的摩擦试验，但是由于其测试和控制手段落后，导致其应用前景受到了很大的限制。本文介绍了如何采用微电子技术和计算机数据处理技术，对原MM-200磨损试验机进行改造升级，使其测试精度和控制技术达到一个新的高度，从而进一步拓宽MM-200磨损试验机的应用空间。     

MoS2、CdO及聚全氟乙丙烯填充改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

用机械共混、冷压成型自由烧结的方法制备了MoS2、CdO和聚全氟乙丙烯填充聚四氟乙烯复合材料;用MM-2000型摩擦磨损试验机测试了在干摩擦条件下该复合材料的摩擦磨损性能;用扫描电镜(SEM)对磨损试样的表面形貌进行观察和分析.结果表明:未添加聚全氟乙丙烯的复合材料其摩擦磨损性能比添加的好;当CdO的体积分数为22.5%,MoS2的体积分数为7.5%时,复合材料的摩擦因数最小,抗磨性强,复合材料的摩擦磨损性能最佳.     

PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

用机械共混、冷压成型烧结的方法制备了纳米SiO2/石墨/玻璃纤维/PTFE复合材料试样。用MM-200型磨损试验机测试了在干摩擦条件下不同载荷时各试样的摩擦磨损性能;用扫描电镜对磨损后试件表面进行观察和分析。研究结果表明：纳米SiO2和玻璃纤维有效提高了PTFE的承载能力,石墨的加入起到了减小摩擦的作用;在本试验条件下,在摩擦过程中三元混合填充PTFE复合材料在偶件表面形成了转移膜,减少了复合材料与偶件的直接接触,因而表现出优异的抗磨性。     

纳米氧化物填充PTFE复合材料的摩擦学性能

用机械共混、冷压成型烧结的方法分别制备了不同纳米氧化物填充PTFE复合材料试样.用MM-200型磨损试验机测试了在干摩擦条件下各试样的摩擦磨损性能;用扫描电子显微镜(SEM)对试样的混合程度和磨屑的形貌进行了观察和分析.结果表明:在实验条件下,纳米TiO2和纳米Al2O3的加入均可较大幅度提高PTFE的耐磨性,在250 N载荷下,纳米TiO2和纳米Al2O3的加入可使PTFE耐磨性分别提高7.3和3.4倍;纳米TiO2和纳米Al2O3的加入对PTFE摩擦因数影响不大;纳米TiO2和纳米Al2O3填充PTFE复合材料的磨损机制主要是粘着磨损.     

碳材料填充PTFE复合材料摩擦磨损性能

利用 MM-200 型磨损试验机考察了石墨、碳纤维、硬碳和软碳填充 PTFE 复合材料的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机制.结果表明,碳材料可以不同程度地提高 PTFE 的耐磨性,它们对PT-FE 耐磨性的提高程度各不相同,其中以硬碳填充 PTFE 复合材料的磨损质量损失最小,石墨填充 PTFE 复合材料的磨损质量损失较大;不同填充材料对 PTFE 摩擦因数的影响各不相同,其中石墨填充 PTFE 的摩擦因数较小.石墨、软碳填允复合材料磨损机制以粘着磨损为主,硬碳、碳纤维复合材料,则表现为粘着磨损和磨粒磨损.     

往复式摩擦磨损试验机及其计算机控制系统设计

针对不同固体材料在不同条件下的摩擦磨损实验要求,开发设计了一种往复式摩擦磨损试验机,通过测量实验中产生的摩擦力、摩擦系数和磨损量的变化来研究材料的摩擦磨损性能。为提高测试系统的精确性和实时性,将计算机辅助测试系统应用到摩擦学试验当中,通过数据采集系统和测试软件系统完成摩擦磨损数据的实时动态测试,从根本上改变了传统摩擦磨损试验机的缺点。通过对聚四氟乙烯材料的摩擦磨损性能进行实验,证明该试验机性能稳定,测试系统准确可靠。     

ZrO2/(W,Ti)C陶瓷材料的摩擦磨损性能

用MM-200型摩擦磨损试验机研究了陶瓷材料ZYW35(3Y-TZP (W,Ti)C)和ZYA30(3Y-TZP Al2O3)的磨损特性,并对其磨损机理进行了分析。结果表明：ZYA30和ZYW35两种材料的摩擦因数均随负荷的增加而下降,磨损率均随负荷的增加而增加。两种材料的磨损机理基本相同,低负荷下主要是塑性变形和粘着磨损;较高负荷下主要是塑性变形、分层剥落。相同磨损条件下,ZYA30的耐磨性能比ZYW35好。     

固体润滑剂对碳纤维增强尼龙复合材料摩擦学性能的影响

分别制备了PTFE／碳纤维、MoS2／碳纤维混杂增强的尼龙66复合材料，用MM-2000型摩擦磨损试验机评价其摩擦磨损性能，用SEM和XPS分析了磨损表面。结果表明：PTFE／碳纤维混杂增强可以明显改善尼龙复合材料摩擦学性能；MoS2／碳纤维混杂增强没有改善复合材料的摩擦学性能；MoS2在摩擦过程中氧化生成的MoO3充当了摩擦副之间的磨粒，其磨损机理推测为粘着和磨粒磨损的综合作用。     

激光熔覆WC/Ni60B涂层磨损析出强化研究

采用激光熔覆的方法,以45#钢为基体,Ni60B自熔性合金粉末为基体相,微米和纳米WC-12%Co为增强相,研究制备了WC-12%Co颗粒增强金属基复合涂层.采用MM-200环块磨损试验机,对熔覆涂层在干摩擦滑动磨损条件下进行相同载荷不同磨损距离的磨损试验,分析了涂层在干摩擦磨损中的析出现象.试验结果表明:磨损后,2种熔覆涂层的表面显微硬度均比磨损前有所提高;磨损过程中,熔覆涂层中有析出现象;析出相有望改善涂层的磨损性能.     

基于计算机摩擦测试试验的发展综述

分析了计算机测试技术应用于摩擦试验的可行性和必要性,介绍了摩擦磨损试验机的发展现状,对摩擦测试技术今后的发展趋势进行了展望.     

摩擦试验机计算机测试系统的设计与应用

摩擦试验机用于试验磨阻材料的摩擦性能,基于MM-1000型摩擦试验机,本文设计了测试C/C复合材料机械摩损性能的自动测试系统。利用变频器控制电动机自动升速和降速,采用组态软件和VC编程对测试过程进行动态监视和管理,实现自动连续测试。结果表明实际应用效果良好。     

酚酞聚芳醚酮的成型工艺及其摩擦磨损性能研究

探讨了酚酞聚芳醚酮(PEK—C)成型工艺中温度、压力等因素对材料性能的影响，并找出了较佳的成型工艺。用MM-200型摩擦磨损试验机研究了各种试验条件对PEK—C摩擦磨损性能的影响。结果表明，滑动速度、负荷均影响PEK—C的摩擦磨损性能；随着滑动速度、负荷的增大，PEK—C产生的局部温升导致摩擦系数降低，磨损加剧。     

液黏传动铜基粉末冶金摩擦副摩擦特性试验研究

铜基粉末冶金摩擦副广泛应用于液黏传动,为了研究摩擦副的摩擦特性,应用MM-Ⅲ型摩擦磨损性能试验机对铜基粉末冶金摩擦副不同工况下的摩擦因数进行了测试,分析了相对转速、接触比压、温度对摩擦因数的影响。结果表明,摩擦因数随着相对转速的变化与斯特里贝克曲线相似,摩擦因数先急剧下降,后缓慢上升;随着摩擦副接触比压的增加,油膜黏性剪切作用减小,接触摩擦因数随着比压的增加逐渐降低;同时,接触摩擦因数受温度的影响较小。因此,应用摩擦磨损试验机可以得到铜基粉末冶金摩擦副摩擦因数随相对转速、温度和比压的变化规律,为混合摩擦转矩模型建立和液黏传动调速稳定性研究提供理论依据。     

基于力控6.0的多功能摩擦磨损智能测试系统研究

针对当前摩擦磨损测试系统软件通用化程度低的问题,介绍了力控组态软件在该领域的应用.在分析多功能摩擦磨损试验机硬件组成的基础上,重点阐述了系统的软件实现,通过对I/O设备的配置,以及对数据采集点的组态,使测试软件与硬件设备无缝结合,实现了上位工控机对摩擦磨损试验机的实时监测与控制,开发了一个界面直观、功能齐全的智能化测试系统.     

HVOF喷涂FeS涂层的摩擦磨损性能研究

利用球磨方法得到适于喷涂的、粒度约为40μm的硫化亚铁(FeS)微颗粒,再用超音速火焰喷涂的方法(HVOF)在45#钢表面制备硫化亚铁固体润滑涂层.采用MM-200型摩擦磨损试验机评价该涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜观察分析涂层的形貌、结构、物相组成和磨损表面形貌,结果表明,FeS涂层物相主要为六方的FeS,还有少量的Fel-xS和氧化物;和45#钢相比,FeS涂层的减摩、耐磨性能优异,涂层的磨损开始以"塌陷"破坏为主,后期主要以剪切破坏为主.     

基体树脂和纳米颗粒含量对自润滑衬垫摩擦磨损性能的影响

用浸渍方法制备了含有不同比例基体树脂的Kevlar/聚四氟乙烯纤维(PTFE)织物型自润滑衬垫,用MM-200磨损试验机试验评价了制备衬垫的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面观测,探讨了衬垫中基体树脂含量和添加的纳米颗粒对衬垫摩擦磨损性能的影响机理。研究结果表明:衬垫存在一个较优的基体树脂含量范围,在此范围内,衬垫的摩擦磨损性能较为优异;纳米颗粒对衬垫的摩擦学性能和摩擦过程的阶段性变化产生影响,加入纳米颗粒后衬垫的抗磨性能得到明显改善。     

氮化处理粉末烧结材料耐磨性研究

利用MM-200磨损试验机研究了气体碳氮共渗和离子氮化处理铁基粉末烧结材料的氮化层对其磨损特性的影响.研究结果表明气体碳氮共渗和离子氮化处理改善了铁基粉末冶金材料的耐磨性和磨损过程中的承载能力,离子氮化粉末冶金材料比气体氮碳共渗的粉末冶金材料具有更好的耐滑动磨损性能.     

MM-200型摩擦磨损试验机数据采集系统的设计

考虑到锻造操作机钳口与热工件间的摩擦因数是夹持力计算与钳杆装置设计的一项重要参数,需对变温条件下两材料间的摩擦因数进行测量。因此对MM-200摩擦磨损试验机进行数字化改进,并基于VB程序设计了数据采集系统。该采集系统能够实现摩擦因数随试样块温度变化的实时测量,提高了摩擦因数的测试精度,填补了变温情况下摩擦因数的研究空白,为锻造操作机钳口材料的选定及夹持力的计算提供了一个良好的数据支撑平台,具有很好的推广应用价值。     

机床塑料导轨讲座 第四讲 塑料导轨材料主要性能及测试方法

塑料导轨材料的主要性能是指摩擦磨损性能、机械性能和热性能。如何提高机床的精度及延长使用寿命,这与所选择导轨材料的摩擦磨损性能有直接关系。对于塑料导轨材料,要求具有低的摩擦系数,高的耐磨性及无爬行这三个主要的摩擦学特性。一、摩擦磨损性能的测定1.摩擦系数的测定塑料导轨材料无论是板状类、涂层类或软带类,其摩擦和磨损性能的快速评定试验均可通过阿姆斯拉(Amsler)试验机(国内同类型试验机为M-200型磨损试验机)或梯姆肯(Timken)试验机来进行。其测试的基本     

氮化处理粉末烧结材料耐磨性研究

利用MM-200磨损试验机研究了气体碳氮共渗和离子氮化处理铁基粉末烧结材料的氮化层对其磨损特性的影响.研究结果表明:气体碳氮共渗和离子氮化处理改善了铁基粉末冶金材料的耐磨性和磨损过程中的承载能力,离子氮化粉末冶金材料比气体氮碳共渗的粉末冶金材料具有更好的耐滑动磨损性能.