MG—2000 型 高速高溫摩擦磨損試驗機 使用說明書 張家口市宣化科華試驗機制造有限化司 （原宣化試驗機廠） 目 一、 試驗機的用途 二、 試驗機的主要技術參數 三、 試驗機的結構簡介 四、 試驗機的操作方法 1、 2、 3、 4、 5、 6、 試驗機的安裝研磨 加載 加熱爐的操作 摩擦力矩的測定和校正 加液體介質的試驗 控制柜的操縱部分 錄 五、 摩擦系數和磨損量的測定 六、 試驗機的保養和潤滑 七、 試驗機的安裝 八、 試驗機的附件表 九、 P—μ 圖 十、 各附圖 十一、 試樣加工圖 一、試驗機的用途 本試驗機是立軸銷盤式的磨損試驗機，可將各種材料做 成銷盤形式或雙環形、環盤形接觸的試樣，在本機上進行端 面滑動摩擦試驗， 以測定在選定的負荷、 速度和環境溫度下， 各種金屬材料或非金屬材料（塑料、尼龍等）的磨擦系數和 耐磨性能，并且能作有液體介質的摩擦試驗。 二、試驗機的主要質術參數 1、**負荷 2000 牛頓 精度 1% 精度 2% 2、主軸轉速 320—3200 轉/分 變頻電機： 轉速、 累計轉數能顯示數字， 能在 0—99999999 間給定的轉數下自動停車。 3、**摩擦力矩：10 牛頓· 米 精度 1% 4、試驗機容許負荷范圍 P—μ 圖（第 10 頁） 5、電動機：YP2—132 S—4 4KW 1440 轉—分 6、加熱爐溫度：室溫—800℃（按訂貨要求制造）溫度能自 動開車。 7、試件溫度：用插入熱電偶測定，能自動顯示并記錄。 8、試件計算直徑：60 毫米，接觸形式可作成盤銷式、雙環 式、環盤式。 9、外形（尺寸） （長×寬×高）主機：956× 594× 1580 毫 米 控制柜： 760× 550 ×1500 毫米 10、重量：主機：700 公斤 控制柜：100 公斤 三、試驗機的結構簡介 1、結構簡介：試驗機由直流電動機（17）見圖第 11 頁通過 **皮代傳動，直接帶動下主軸（12）旋轉所以振動小、噪 音低、試驗負荷由杠桿機構加載，負荷穩定、操作簡單。負 荷由四等標準砝碼（14）和 1：10 的主杠桿（2）加在上主 軸（3）上。在上主軸、下主軸的錐孔內分別裝著安有試樣 銷（7）和試樣盤（8）的上、下試樣軸（6） （10） ；由于下 主軸的旋轉通過試樣間的磨擦力帶動上主軸旋轉。在上主軸 上有一弦線） ，拴在弦線盤上鋼絲繩的另一端固定在拉 力傳感器（13）上，由于鋼絲繩的張力使上主軸靜止不轉， 通過傳感器可測出鋼絲繩的張力，并換算成摩擦系數，杠桿 加載機構的加載、卸載動作可通過凸輪（19）來完成，凸輪 軸手柄有“水平” “工作” “抬起”三個位置，表示主杠桿所 處的三種狀況。配重械桿（1）是上主軸、上主軸套、主杠 桿本身重量的平衡機構。 2、主軸結構：上主軸通過 D106、D8106、D107 三套軸 承裝在上主軸套內，使其運轉自如，以測量力矩，又能隨套 自由升降以傳遞載荷，上主軸的升降量，可在機前的百分表 觀察。下主軸由三套高精度軸承 D3182109、C8207、C7207 裝在主軸套（3）圖二（第 12 頁）內，所以主軸剛性的旋轉 精度高，轉動手輪（1）傳動傘齒輪（4） （5）帶動螺桿（2） 旋轉可使主軸套（3）升降，以裝卸試樣軸和不同高度的試 樣。由于螺桿的自鎖性能和板動手柄 96）使二對剎緊塊（7） 剎住主軸套，使主軸在長時間承受大負荷試驗時，也不會向 下滑移。整個主軸套可以從機身中抽出，打開尼龍堵（ 9） 可通過帶鎖緊塊螺母（8）及尾部的帶鎖緊塊園螺母（10） 調節軸承間隙，裝卸主軸和潤滑脂。使用注意點： 1、主軸 套露出上剎緊塊（7）后，當回升主軸時，應注意剎緊塊是 否轉動了，否則會頂柱上主軸的上升。2、構開剎緊塊要升 降主軸時，可按逆時針方向旋轉手柄（6）一圈到兩圈，再 把手柄（6）的座子往里輕拍一下，不能一直逆時會轉下去， 使剎緊塊（7）脫落。3、試樣和試樣軸：試驗機的試樣接觸 形式可分為銷盤式、雙環式和環盤式三種。 試樣銷為 Ф6 的園柱銷（1） ，可安裝在試樣銷座（2）內， 用頂絲（30 固定試驗時，可用單銷試驗，也可同時安二個銷 或四個銷子作試驗，試樣銷座上部的通孔用來插入熱電偶和 往外頂出銷子用。試樣盤（4）上有二個定位銷孔，將孔套 在試樣軸（5）上即可進行試驗。 上、下、試樣環（6） （7）的內孔是定位孔，分別套在試 樣軸（8）上和試樣環座（9）上，環背部有二槽（8） （9） 的銷子配合與帶動旋轉。為使上下環的表面能貼合，試樣環 座后裝一鋼球（10）傳遞負荷，并由插入環座的銷子使試樣 軸轉動。 各試樣軸的尾部是 1： 20 的錐柄， 可插入上、 下主軸錐孔， 以錐面定們，聯接可靠，定們精度高，裝卸迅速方便，用手 將試樣軸裝處錐孔內，用力一擰即可工作，在主軸頸部的長 孔內插入銅頭板子，一板即可卸下試樣軸，裝時注意必須將 內外結合面擦二凈，保證定位精度，以保護錐面。試樣軸用 Icr18Ni9Ti 不銹鋼制作，硬度較低，使用時應注意避免磕碰。 3、加熱部分： 試驗機的加熱爐（溫度為室溫—800℃） ， 并可按用戶訂貨 要求配置，爐腔是電阻加熱，由兩個半園形的爐子組成，可 以打開裝卸試樣。爐子在中部有插熱電偶的孔，頂部有左右 兩上吊環，可調整爐子的位置，整個爐子懸掛在楊機身連接 的折臂上，轉動折臂端下部的方頭可調節爐的高低，不使用 爐子時可由折臂把爐子轉至機身側面。 4、 控制柜部分見 MG—2000 型高速高溫磨損試驗機微機智 能測控系統使用說明書。 5、電動機部分： 電動機（1）安裝在電機座（20 上，見圖四第 14 頁，并 通過電機座板（3）滑軌（40，固定在主機機座上，電機座 （2）為左右兩半園，便裝卸皮帶方便。主機皮帶輪的頂端 聯接一測速發電機，打開底座前蓋，松開半園塊（16）即可 卸下發電機。 四、試驗機的操作方法： 1、試樣的安裝與研磨： 對銷形試樣的試驗前應進行研磨， 研磨方法是在一試樣盤 上，用**膠粘合一張金相砂紙，應貼得平整，裝在下試樣 軸上， 試樣軸端面與試樣盤下面應貼緊， 將試樣軸裝上主機。 試樣銷也裝在試樣的軸的試樣銷座內，加負荷 50 牛頓，開 機轉速為 320—400 轉/分， 研磨時間因銷的硬度不同而不同， 以銷端被研平 50%以上即算研合。再取下試樣銷，清洗稱重， 將貼砂紙的試樣盤換成試驗用的試樣盤即可進行試驗。注意 在重安試樣銷時， 應盡量保持原來的位置， 以提高試驗精度。 試樣環也可按上術方法研磨。 2、加載： 將凸輪松手放在“水平”位置。在砝碼托盤上放上試驗負 荷相同質量的砝嗎，注：砝碼上標記的力值數（如 500 牛頓） 就是加載后的實際負荷，用后扳手輪上升下主軸，觀察機身 前面的百分表，當上下試樣接觸時，百分表指針開始轉動， 待轉動 5 小格到 10 小格時（即試樣接觸后主軸上升了 0.05-0.1 毫米剎住下主軸的剎緊塊。 把凸輪手柄放在 “抬起” 的位置，就可使試樣胖離；放在“工作”的位置，使凸輪下 主杠桿脫離接觸，即可進行開機試驗。 3、加熱爐的操作： 當試驗需要加熱爐內進行時， 在試樣軸插入主軸之前應將 爐子由折臂移至機身**，并打開爐身，進行安裝試樣軸和 試樣。安裝后，閉合加熱爐，掛上左右吊鉤，并調節爐子位 置，使爐子上下孔與試樣軸不接觸，將熱電偶插入監孔。需 測試樣溫度時， 將測試樣的熱電偶拉下， 沿試樣軸插入試樣， 并將期綁在試樣軸上，以免加熱爐磚接觸上。 4、摩擦力矩的測定： 將鋼絲繩一端的銅頭， 卡在上主軸弦線盤的長槽內， 鋼線 繩沿著弦線 圈，通過機身孔進入測力箱，擰 松固定旋鈕（16）將鋼絲繩銅頭穿過滑輪（4）下方，把銅 頭放在螺母（2）的長槽內，再擰緊螺母，使鋼絲繩銅頭與 傳感器（10 成剛性聯接。轉動上主軸使弦線）左右轉動（在滑輪座轉達動任意位置時，能保持從傳 感器引下的鋼絲繩處在鉛垂位置）至一合適位置（拉直的鋼 絲繩在弦線盤的切線方向） ，擰緊固定旋鈕（ 6） ，使滑輪座 不能再轉動，注意：在未松固定旋鈕（6）時不要用手直接 扳轉滑輪輪座。 （2） 、摩擦力矩示值的標定、校正： **試驗和使用較長時間后，應對摩擦力矩示值重新標 定。標定方法如下： 打開測定部分門蓋（3）裝上滑輪支架（7）用園術頭內六 角螺釘固定住，將拴在弦線盤上的鋼絲繩頭抽出，成如圖五 狀態，下端掛歷一砝碼托盤， （砝碼托盤連桿的重量為四等 標準 12 牛頓）鋼絲繩下所掛重量 P 與摩擦力矩示值 M 應附 合下列公式：P=M/L 式中 P—砝碼重（牛頓） （包括托盤重 12 頓） M—摩擦力矩示值（牛頓· 米） L—上主軸弦線 米） 用目測方法檢查允差小于刻度標尺的一小格， 如超差可調 節控制柜部分，具體方法見《高速高溫摩擦損度驗機自動控 制裝置使用說明書》 。 5、加液體介質的試驗： 試驗機可在有液體介質情況下進行試驗，試驗方法如下： 把試驗機用的介璺倒入附件箱內（不得少于 21 升） 待用， 電泵的出口通過塑料管、閥、軟管、噴咀進入有機玻璃桶， 下降主軸取掉防塵罩，裝上兩個半園的支座（1） ，在其上面 安裝有機玻璃和園桶（2）把帶有甩盤的下試樣軸（4）裝入 下主軸， 裝上帶試樣的上試樣軸和下試樣軸， 用軟管噴咀 （ 3） 對準試樣接觸面，注意不能把噴咀對準甩水盤下面，使液體 流回附件箱，有機玻璃和支座，都用螺釘固定，試驗前把有 機玻璃桶的兩半園蓋蓋上擰緊，即可開車。試驗時可調節閥 改變流量，注意時節咀位置是否對準試樣接觸面。用環形試 樣作試驗時，可在環上開一油槽，以保證液體流入接觸面。 五、摩擦系數 μ 和磨損量的測定 按庫侖定律 F—μN F—摩擦力（牛頓） 力（牛頓） 其中 N 即試驗時的負荷值， 而 F 乘試樣回轉半徑 0.03 米， 就是記錄儀上顯示的摩擦力矩 M（牛頓· 米） ，所以 μ 可按下 試計算： μ=F/N=M/0.03N M=摩擦力矩（牛頓· 米） N—載荷（牛頓） μ—摩擦系數 N—正壓 磨損量可用稱重法或測長法測定， 從機身百分表可直接讀 出試樣的磨損量。 六、試驗機的保養與潤滑 1、試驗機應保持各部清潔經常擦洗，并保持試驗場地的 環境清潔，附近不得有大的振動，不使用時罩上機衣。 2、試驗時將下主軸上部二個半園的防塵罩合上，以免摩 擦碎末掉進主軸孔的間隙。 3、主機的潤滑：下主軸內有三號高速潤滑脂潤滑，一個 清洗更換一次。 下主軸孔壓蓋的油孔每班注 20#機油一次。 機身側面油地灌 5#機油，每天試驗前打開上面的機蓋， 注入機油至沒標半園為止，這是潤滑上主軸軸承和上主軸套 和機身配合面的，保持這二處的潤滑是保證主軸靈活和負荷 的主要因素，對滲同上主軸套下緣的機油應經常擦去，一個 月左右應打開下面機座的前蓋，用棉紗擦將主軸下的油池。 4、在不作試驗時，應將凸輪手柄放在“抬起”位置，卸 去砝碼和砝碼托盤，主軸錐孔蓋上紙或干凈棉絲，合上防塵 罩，蓋上機衣。 5、不能隨意拆裝扛桿和刀口環，注意保護刀口，以免影 響載荷精度。 七、試難機的安裝 本試驗機必須在專門的地基上安裝， 開車， 地基的要求見 圖七第 16 頁。電氣控制柜按使用方便，可放在主軸右側。 MG—2000 型微機智能測控系統 使用說明書 產品型號：MG—2000 型 產品名稱：高速高溫摩擦磨損試驗機 張家口市宣化科華試驗機制造有限公司 目錄 一、 系統介紹 二、 主要技術性能 三、 試驗方法簡述 四、 操作面板說明 五、 系統操作 六、 系統設置 七、 溫度曲線 八、 系統維護 一、系統介紹 MG—2000 型微機智能測控系統（簡體中文版）可用于 MG—2000 磨損試驗機和其它類似的摩擦磨損試驗機。該測 控系統采用美國 NI 公司的 VI（虛擬儀器技術）開發，由于 這一代表當今世界***先進測控技術的引入，使得試驗機整體 技術水平獲得大幅提升。當您購買和使用含有 VI 技術的試 驗機產品時，您會深刻的體驗到新技術帶給您的愉悅和享 受。 MG—2000 型微機智能測控系統的主要功能為： 1．1 測量顯示參數：平均力矩、**力矩、摩擦功，磨擦系 數、平均磨擦系數、試樣轉速、試驗轉數、試驗時間、試樣 溫度。 1．2 顯示力矩一時間曲線 多種試驗終止條件的設定：定時、定轉數、摩擦力矩突 變停車。 1．4 測量數據自動保存和回放，可實時保存試驗數據；可提 供文本、Word、表格等多種數據格式。 二、主要技術性能 2．1 力矩測量范圍：0—10N· M 2．2 爐溫設控范圍：室溫——800℃ 2． 2 轉數設控范圍： 0-1016 2．3 轉速測量范圍：0—5000r/min 刷新率 1 次/S 其他參數詳見《MG—2000 型高溫高速磨損試驗機使用說明 書》 三、試驗方法簡述 3.1 測量 由于矩傳感器檢測到的摩擦力矩信號，熱電偶檢測到的 爐溫信號和光電傳感器檢測到的轉速和“轉數”信號調理電 路對信號進行放大和濾波處理后輸入數據采集卡，數據采集 卡將輸入的模擬信號轉換為計算機所需的數字信號，計算機 按照設計程序將采集到的信號經計算處理后分別以數安形 式或波形圖形式顯示相關的測量結果。 3．2 主要測量數據定義 3．1．1 力矩平增值 精度+1% 精度+1% 精度+1% 精度+1% 為采樣點數內取的力矩平均值； 式中的 M1—瞬時力矩值：N—采樣點數。 3．1．2 力矩**值 此值為已測量過的力矩**值，試驗結束該值為全試 驗過程測量到的**值， 3．1．3 摩擦系數 摩擦系數 μ+M/（R.P） 式中 M—摩擦力矩：R—試樣半徑、單位米；P—壓力負荷、 單位牛頓 3．1．4 摩擦功 摩擦功 Q= 3．1．5 平均摩擦系數 平均摩擦系數 μ 式中 R—試樣半徑、單位米；P—壓力負荷、單位牛頓、N— 轉數。 3．1．6 測量時間 為試樣摩擦開始到停止所用的時間。 3．2 控制 控制主要是主機運行控制。主機運行控制（運行與停止） 信號由計算機設定并經數據采集卡將數安信號轉換為開關 信號，該信號經信號調理電路放大后直接控制主機電機啟停 觸器（或變頻調速器） ，從而實現“定轉數停機”功能或“摩 M1 第Ⅰ轉測取的力矩值。 擦系數突變（試樣表面破壞）停機”或“定時停機”功能。 四、操作面板說明 4．1 操作 該系統的操作、控制和顯示面板采用仿真設計，您只需使用 鼠標就可以操作**控件來控制試驗的全過程。本系統所有 控制、顯不控件（如按鈕、示波器等）您都可以在幫助菜單 中得到操作使用方面的指導和功能說明。 五、系統操作 5．1 雙擊桌面的 MG—2000 圖標系統即進入控狀態。 5．2 置“**—復位”于“復位”狀態。注意每次試驗開始 前均需進行“**—復位”操作。 5．3 參數輸入 根據試驗要求您需在 “測量控制”面板的相應控件中輸入 相關參數； 采樣點數； 采樣點數決定波形控件顯示的數據量、 試樣半徑、試驗編號、壓力負荷及爐溫設置；選擇試驗終止 條件并在選擇按鍵的下方數值控件中輸入相應的終止條件 參數值。 5．4 試驗終止條件設置 點擊“終止條件”選擇框右側的箭頭，即可彈出下拉菜單， 有“定時停車，定轉停車，摩擦力矩停車”選項供用戶選擇， 在確定某一“終止條件”后，在下面的數值控件中輸入設定 的數值。 5．5 文件操作 5．5．1 數據保存 點擊 “數據記錄” 健， 彈出文件對話框， 輸入文件名點按 “確 認” 鍵， 測量數據被同步保存到您所選定的硬盤文件目錄中， 為便于管理，建議凈每次試驗的測量數據保存在非系統盤中 專用文件夾下。 注意：當保存數據量接近于磁盤的容量時應及時釋放磁 盤空間以保證下一次測量數據的正常保存。 5．5．2 置“運行—停止）鍵于（運行）位置，啟動主機開 始試驗。 5．5．3 數據打印 點按“數據打印”鍵，彈出“數據打印”模板，您可在數據 模板的空白處輸入相關信息，選取 File—Print Window,彈出 打印對話框后點按“確定”鍵即可打印出輸入到數據打印模 板時的測量數據。 5．5．4 曲線打印 方法同上，需要說明的是在打印力矩一時間曲線時，您可以 通過模板右下角的 Plot 菜單設置波形圖的各種屬性。 如顏色、 線 使用分析報告 分析報告的功能是對試驗記錄數據回放、波形測量分析、 數值分析、打印等；操作界面見圖二。使用該系統可以** 地提取記錄數據的某一部分進行分析，也可以一次獲得記錄 的**數據，這些數據均可轉為 YAB 格式供進一步的數據 值分析和打印之用。 5．6．1 波形回放 選擇“分析報告”進入操作界面；設定讀取數據的相關 數。 5．6．1．1“顯示點數” ：一次讀到數據量，當該數值控件 處于“—1”時，示波器一次讀取并顯示**所選的記錄數 據。 5．6．1．2“顯示選擇” ：顯示選擇包含“摩擦力矩” 、 “摩 擦系數” 、 “力矩+系數”和“試樣溫度” 。當您選擇某一選項 時，波形控件只讀取和顯示該項的數據和波形。 5．6．1．3“下一組” ：在非一次讀取數擾設置下，每點一 次該按鈕讀取一組新數據，只有一個記錄一部讀完才可打開 讀到另一個記錄。 5．6．1．4 波形數據分析：本系統示波器提供**測量和控 制工作，示波器右上方提供的“放大鏡”和“手形”工具可 對波形曲線進行縮入和移動操作。 右上的 “摩擦力矩” 和 “摩 擦系數”圖例可對波形的線寬、顏色等屬性進行設置。其方 法是用鼠標右鍵點擊相應的標線然后在彈出菜單中選取相 應的屬性。在示波器的直部是波形測量工具，該工作可** 的測量波形某一點的位置和幅值。該工具還提供其它址分有 的功能，請細心體會。 5．6．1．5“打印曲線” ：點擊該按鈕在彈出的打印模板中 仍可對波形屬性進行設置。 5．6．1．6 查詢試驗結果 點擊“打開”鍵即可從保存文件中查詢到您需要的某 一試驗的試驗結果。 六、系統設置 系統設置部分除顯示系統工作狀態外，主要用于對力矩 傳感器標定，一般試驗機出廠已進行**標定。若用戶需要 重新定標，請按以下步驟進行。 6．1 置打“開標定—關閉標定”鍵于“打開標定”位置。 6．2 力矩標定：傳感器在非加載狀態下點擊“力矩補償”鍵， 在彈出對話框中先擇“replace” 。 6．3 加載已知荷載，在“力矩設定值”控件中輸入相應的值， 點擊“力矩標定”鍵，在彈出對話框中選擇“replace” ，標定 完畢。 6．4 務請注意：標定完畢，須置“打開標定—關閉標定”鍵 于“關閉標定”位置。 七、溫度曲線 溫度曲線主要用于顯示爐溫升降及溫度一時間曲線，其 觀察分析與力矩相同。 八、系統維護 8．1 運行測試系統時，請退出其他程序。 8．2 嚴禁上網。避免計算機病毒對系統的侵害。 8．3 嚴禁安裝游戲軟件及其他測控系統無關的軟件。增加軟 件將會影響系統的運行速度。 8．4 在使用移動磁盤和軟盤進行數據存取時應特別注意“殺 毒” 。