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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院
本科畢業(yè)論文外文資料翻譯
系 別： 工程技術(shù)系
專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓 名： 阮仁貴
學(xué) 號(hào)： 05208312
2012 年 3 月 1 日
外文資料翻譯譯文
磨損測(cè)試機(jī)
來(lái)源：美國(guó)專(zhuān)利局
應(yīng)用 7 月 22,1949
1883，作為修訂 1928 年 4 月 30 日 ； 3，3 月的行為根據(jù)批 370 第 G.757
作者：?jiǎn)讨巍げ既R克，蒙哥馬利縣，馬里蘭州，和埃德溫r.paul，華盛頓，華盛頓
本文所發(fā)明涉及的是一種耐磨的試驗(yàn)機(jī)，這種試驗(yàn)機(jī)是一種特別耐磨并且絕緣，使覆蓋上面的電線電纜不能通過(guò)機(jī)器來(lái)對(duì)人造成安全的威脅。這種磨損試驗(yàn)機(jī)采用的是砂輪或鋒利的邊緣來(lái)達(dá)到一種磨損或穿透所要磨損的東西。但是，隨著試驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)機(jī)在工作的時(shí)候刀刃由于高速則成為砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)堵塞。在刀刃磨損以外。在其它機(jī)器，適用于負(fù)載的物體是可變的，在緊張的情況下應(yīng)用于電線并持續(xù)它的表面研磨。
本次設(shè)計(jì)的目的是提供一個(gè)機(jī)械中負(fù)載應(yīng)用到研磨表面，在正常的情況下不斷的在表面進(jìn)行研磨。另一項(xiàng)發(fā)明的目的是提供一個(gè)試驗(yàn)機(jī)機(jī)在一個(gè)新的和未使用的部分的研磨表面用于每次的測(cè)試。另一目的是研磨圓形，矩形，或其他形狀的電纜。
其他對(duì)象的優(yōu)勢(shì)將變得磨損的更加充分以下是具體的說(shuō)明。在這說(shuō)明當(dāng)中體現(xiàn)出原理大大的加速度產(chǎn)生的動(dòng)力會(huì)給傳送帶的紋理、傳送帶結(jié)合處、驅(qū)動(dòng)滑輪、軸承、減速器以及耦合器帶來(lái)負(fù)面影響。毫無(wú)控制的加速度產(chǎn)生的動(dòng)力能夠引起帶式傳送機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生諸多不良問(wèn)題，比如上下曲線運(yùn)動(dòng)、過(guò)度傳送帶提升運(yùn)動(dòng)、滑輪和傳送帶打滑、運(yùn)輸原料的溢出和傳送帶結(jié)構(gòu)。傳送帶的設(shè)計(jì)需要面對(duì)兩個(gè)問(wèn)題：第一，傳送帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須能夠產(chǎn)生啟動(dòng)帶式傳送機(jī)的最小轉(zhuǎn)動(dòng)力矩；第二，控制加速度產(chǎn)生動(dòng)力在安全界限內(nèi)?？梢酝ㄟ^(guò)驅(qū)動(dòng)力矩控制設(shè)備來(lái)完成，控制設(shè)備可以是電子手段也可以是機(jī)械手段。
工作時(shí)刀刃是一個(gè)垂直移動(dòng)，它可以樞轉(zhuǎn)地連接到支架臂和中樞軸銷(xiāo)。體重連接臂提供了向下的壓力，在其下部與壓板固定在它的焊接或其他常規(guī)手段，和一個(gè)通道壓板中心圓形電力電纜連接。在實(shí)施過(guò)程中按物體是松散的加入后由一個(gè)球窩關(guān)節(jié)，其他形狀的電纜可以被磨損。工作板還可調(diào)，通過(guò)固定螺釘并具有指導(dǎo)研磨帶。這是拉輥和在其上端，如圖所示詳細(xì)圖。軸和滑輪連接到其兩側(cè)連接帶?？梢钥闯觯捎诖筝嗱?qū)動(dòng)較小數(shù)，滑脫是為了將不超過(guò)適當(dāng)?shù)木o張的研磨帶。因?yàn)樗巧限D(zhuǎn)和引腳的取決于驅(qū)動(dòng)裝置，它表明大量的絕緣題。一對(duì)夾具和固定柱和支架分別接觸，完成一個(gè)電路時(shí)所需金額絕緣已經(jīng)磨損完成。螺絲可以調(diào)整，以便在工作板定位。這樣一個(gè)新的部分的研磨帶可用于每個(gè)運(yùn)行的地帶。在操作中，該夾具牽引輥磨料，原來(lái)的一些行動(dòng)的軸可以計(jì)算或記錄在一個(gè)計(jì)數(shù)器，和接觸可能是在一個(gè)電路包括繼電器開(kāi)關(guān)的電機(jī)電路，一個(gè)開(kāi)放的位置?？刂崎_(kāi)關(guān)是在電機(jī)電路的操作手冊(cè)。它應(yīng)被理解，當(dāng)然，上述涉及的只有一個(gè)首選，許多修改或改變可能是其中沒(méi)有離開(kāi)發(fā)明的范圍中所規(guī)定的附加要求。
磨損試驗(yàn)機(jī)所組成的一個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)支持對(duì)卷筒經(jīng)行運(yùn)轉(zhuǎn)，夾緊方式對(duì)每一個(gè)表示支持適應(yīng)的安全線之間有一間隙，相互支持，一個(gè)可移動(dòng)的橫向固定的底座，磨料傳帶和軸之間，電機(jī)和減速器的基礎(chǔ)上連接到一對(duì)摩擦輥，傳動(dòng)裝置和定位之間有連接，驅(qū)動(dòng)方式的軸驅(qū)動(dòng)方式連接一個(gè)說(shuō)卷筒驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，傳送帶由此給其他，可移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制或必須調(diào)整相當(dāng)數(shù)量減速的強(qiáng)制在翻修期間嗎，翻修發(fā)生當(dāng)運(yùn)行和開(kāi)始? 維護(hù)和支持系統(tǒng)。各個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將要求定期預(yù)防維護(hù)?？商鎿Q的項(xiàng)目會(huì)包括馬達(dá)、軸承、閘填充、散逸電阻器、油, 和涼水。如果驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)和保守地被管理, 更低的重音在可消耗導(dǎo)致更低的維修費(fèi)用。一些驅(qū)動(dòng)器要求支持系統(tǒng)譬如流通的油為潤(rùn)滑油、冷卻空氣或水, 環(huán)境塵土過(guò)濾, 或計(jì)算機(jī)儀器工作。支持系統(tǒng)的維護(hù)可能影響驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
外文原文
Abrasion testing machine
United states patent office
Application July 22,1949,Serial no.106,266
3 claims.(cl.73-7)
(Granted under the act of march 3, 1883,as
amended April 30, 1928; 370 O. G.757)
George F.Blackburn,Montgomery county,Md.,and Edwin R.paul,Washington,d.c
This invention relates to abrasion testing machines and in particular to a machine for testing the resistance to abrasion of the insulation or covering on electric wires and cables.
At present, abrasion testing machines employ abrasive wheels or sharp edges to wear away or penetrate the insulation or covering on cables. It has been found that knife edges rapidly become dull and abrasive wheels become clogged with the material as it is abraded away. In other machines, the load applied to the specimen wire is variable with the tension applied to the wire to hold it over the abrading surface.
The present invention has for its object to provide a machine in which the load applied to the abrading surface may be held normal and constant at any desired value.
Another object of the invention is to provide a machine in which a new and unused section of an abrading surface may be used for each test.
Another object of the invention is to abrade either round, rectangular, or other shaped electric cables.
Other objects and advantages of the invention will hereinafter become more fully apparent from the following description of the annexed drawings, which illustrate preferred embodiments, and wherein.:
Fig.1 shows an elevational view of the invention.
Fig.2 shows a view in elevation of a portion of the invention.
Fig.3 shows a partial view partly in section of another embodiment of the invention,and
Fig.4 shows a view insection of a portion of the invention taken on line4---4 of Fig.1.
Referring in more particular to the drawing, in Fig. 1,a base 10 has secured to it a support 11 for holding electric motor12 and reduction gear unit 12. Also secured to base 10 is post 14 having at its upper end a work plate 15 secured by set screws 15 and supporting a dial indicator gauge 16 by means of off-set bracket 17 and adjustable clamp 18 , as seen in Fig.2.
Positioned between the work plate 15 and the gauge 16 is a vertically movable post 19 pivotally connected to off-set bracket 17 by arms 20, 21 and pivot pins 22. Weight 23 is attached to arm 21 and provides downward pressure to post 19.
Post 19 has at its lower and press plate 24 secured to it by welding or other conventional means, and a channel 25 in the press plate 24 serves to center a round electric cable 26.
In the embodiment shown it Fig.3, press plate24 is loosely joined to post 19 by a ball and socket joint 25 in order that other shaped cables 26 may be abraded.
Work plate 15 is adjustable on post 14 by means of set screws 15 and has guides 27 to guide the abrasive strip 28 as it is pulled by rollers 29 and 30 from reel 31 to take up reel 32, which are supported by posts 33 and 34 having clamps 35 and 36 at their upper ends respectively, as shown in detail in Fig.4.
Reels 31 and 32 have pulleys 37 and 38 attached to their sides and are connected by belt 39.It will be seen that owing to the larger pulley 37 driving the smaller one 38,an amount of slippage is needed in order to apply no more than the proper tension to the abrasive strip 28 as it is wound on the take-up reel 32.
Pin 40 of the guage 16 rests on the post19 and actuates the guage16 to indicate the amount of insulation abraded from the wire 26 or 26. A pair of clamps 41 and 42 are fixed to post 19 and bracket 17 respectively and have contacts 43 to complete an electrical circuit when a desired amount of insulation has been worn away.
Set screws 15 may be adjusted in order that the work plate 15 can be positioned on post 14 so that a fresh part of the abrasive strip 28 may be used for each rerun of the strip.
In operation,the wire 26 is held by clamps 35 and 36 and with the rollers 29 and 30 pulling the abrasive strip 28 ,the number of turns of the take-up reel 32 may be counted or recorded on a counter 44, and the contacts 43 may be in a circuit including a relay 45 to actuating switch 46 in the motor circuit to an open position, as shown in Fig. 1.A control switch 47 is shown in the motor circuit for manual operation.
It should be understood, of course, that the foregoing disclosure relates to only a preferred embodiment (or embodiments) of the invention and that numerous modifications or alterations may be made therein without departing from the spirit and the scope of the invention as set forth in the appended claims.
The invention described herein may be manufactured and used by or for the Government of 50 the United States of America for governmental purposes without the payment of any royalties thereon or therefore.
1.An abrasion testing machine for insulated55 wires comprising a base,a pair of supports for Reels secured thereon, clamping means one on each of said supports adapted to secure a wire there between, a reel on each support, a laterally movable anvil secured to said base over which said wire is held, an abrasive tape wound on and between said reels and passing over said anvil under said wire, a motor and reduction gear on said base drivably connected to a pair of friction rollers having said tape drivably positioned there between, driving means connecting the one of said reels driven means connecting the one of said reels driven by the movement of said tape therefrom to the other or take-up reel, movable holding means on said base positioned over said anvil adapted to press said wire against said tape on said anvil, tape guiding means on said anvil, means for moving said anvil and said tape-guiding means laterally prior to a test so as to present an unused portion of said tape to said wire for successive tests, indicating means on said base for measuring the movement of said holding means toward said anvil resulting form the abrasion and removal of insulation from said wire, and contact means operable by the resultant movement of said holding means to deenergize said motor when a predetermined amount of insulation has been removed.
The device as set forth in claim 1 in which the driving means connecting the driven reel to the take-up reel comprises a pair of pulleys secured one to each of said reels, and a slippable belt operable on said pulleys.
The device as set forth in claim 2 in which the pulley secured to the driven reel is relatively larger than the pulley secured to the take-up reel.
7
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目 磨料磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)
系 別 工程技術(shù)系
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 阮仁貴
學(xué) 號(hào) 05208312
指導(dǎo)教師 岳文
職 稱(chēng) 講師
2012 年 4 月 26 日
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
阮仁貴
學(xué)號(hào)
05208312
專(zhuān)業(yè)班級(jí)
機(jī)制0803班
指導(dǎo)教師
岳文
職稱(chēng)
講師
單 位
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
課題性質(zhì)
設(shè)計(jì)R 論文□
課題來(lái)源
科研□ 教學(xué)□ 生產(chǎn)R 其它□
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
磨料磨損試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)
一 研究的目的和意義
目的：隨著冶金、礦山、電力以及工程機(jī)械等行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)磨損危害的認(rèn)識(shí)有了相當(dāng)?shù)奶岣?。為了弄清磨損機(jī)理以減少有害的磨損，各國(guó)學(xué)者對(duì)材料在常溫下的各種磨損問(wèn)題均進(jìn)行了大量的研究，但對(duì)于材料的磨損問(wèn)題至今卻研究的較少，這和磨損試驗(yàn)裝置的缺乏不無(wú)關(guān)系。1910年第一臺(tái)磨料磨損試驗(yàn)機(jī)即以問(wèn)世，1975年美國(guó)潤(rùn)滑工程師學(xué)會(huì)（ALSE）編著的“磨損裝置”一書(shū)中所公布的不同類(lèi)型的磨損試驗(yàn)機(jī)也有上百種，但其中大部分都是普通磨損試驗(yàn)機(jī)。近幾十年來(lái)，磨損試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法雖然有了較大的發(fā)展，但這些試驗(yàn)機(jī)大多還是由企業(yè)和研究工作者根據(jù)工作需要和實(shí)際工況自行設(shè)計(jì)制造的，如高溫磨料磨損試驗(yàn)機(jī)，適合高分子及其復(fù)合材料試驗(yàn)用的高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等。只有少數(shù)試驗(yàn)機(jī)是由專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)機(jī)廠或儀器制造公司制造和供應(yīng)的，而且這些試驗(yàn)機(jī)大都結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，這說(shuō)明了磨損問(wèn)題的復(fù)雜性和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室磨損試驗(yàn)研究的困難所在。所以本次設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)一臺(tái)較為實(shí)用的磨料磨損試驗(yàn)機(jī)，達(dá)到生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的目的。
意義：磨損問(wèn)題存在于人類(lèi)物質(zhì)活動(dòng)的各個(gè)方面。在汽車(chē)、發(fā)電、設(shè)備、冶金、鐵道、宇航、電子和農(nóng)機(jī)等各方面的機(jī)械都大量存在著摩擦學(xué)的問(wèn)題。據(jù)估計(jì)，全世界約有1/2- 1/3的能源以各種形式消耗在摩擦上，如果從摩擦學(xué)方面采取正確的措施，就可以大大節(jié)約能源消耗。磨損是機(jī)械零部件3種主要的失效形式之一，所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，大約有80%的機(jī)械零件由于各種磨損導(dǎo)致失效。特別是隨著物質(zhì)文明的進(jìn)步和工業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的開(kāi)發(fā)使用普遍趨于重載、高速、高效率化，如何控制和改善機(jī)械的摩擦磨損狀況、提高其使用壽命和工作可靠性，已成為機(jī)械工業(yè)技術(shù)人員必須關(guān)注的問(wèn)題，并促使其研究不斷的深入和發(fā)展。
二 現(xiàn)狀：磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)冶金、礦山、電力以及工程機(jī)械等行業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,隨著目前世界各國(guó)科技的飛速發(fā)展,各個(gè)行業(yè)在技術(shù)上的突飛猛進(jìn)摩擦試驗(yàn)機(jī)對(duì)于各行業(yè)的重要性也越來(lái)越明顯。目前，世界只有美國(guó)、日本、瑞士等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家有摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，而濟(jì)南試金集團(tuán)是國(guó)內(nèi)最早研制和生產(chǎn)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的廠家。早在1964年為了滿足我國(guó)石油工業(yè)和材料工業(yè)的發(fā)展需要，濟(jì)南試金集團(tuán)開(kāi)始研制MQ-12型四球摩擦試驗(yàn)機(jī)，1965年研制成功并投入生產(chǎn)，1966年又研制成功MM-200型磨損試驗(yàn)機(jī)，兩種試驗(yàn)機(jī)的研制成功標(biāo)志著我國(guó)已有了自行研制摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的能力。在最近的幾年，涌現(xiàn)出了一批新興生產(chǎn)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的企業(yè)，也有不少優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品面世。
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容
設(shè)計(jì)一類(lèi)似MLS－225型濕砂橡膠輪式磨損試驗(yàn)機(jī)為濕砂半自由磨料磨損試驗(yàn)機(jī)。利用轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輪帶動(dòng)與水混合的礦砂、砂石、泥砂等磨料對(duì)各種金屬或非金屬材料產(chǎn)生磨損，從而對(duì)材料進(jìn)行耐磨性試驗(yàn)。
四、進(jìn)度安排
1. 查閱資料并撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告； 2011.12.10—2011.12.20
2. 指導(dǎo)教師審核開(kāi)題報(bào)告,學(xué)生做進(jìn)一步修改； 2011.12.21—2011.12.22
3. 系里組織開(kāi)開(kāi)題報(bào)告會(huì)； 2011.12.21—2011.12.22
4．由指導(dǎo)老師指導(dǎo)查閱資料，并翻譯外文資料； 2011.12.23—2012.12.31
5. 撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述，審閱后著手畢業(yè)設(shè)計(jì)的寫(xiě)作； 2012.01.01—2012.01.20
6．開(kāi)始編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃，進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)；2012.01.21—2012.03.06
7．整理資料，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；準(zhǔn)備答辯。 2012.03.07—2012.05.19
五、研究方案
磨料磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理，控制部分硬件設(shè)計(jì)，控制部分軟件設(shè)計(jì)，磨料磨損試驗(yàn)機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)，機(jī)械部分，驅(qū)動(dòng)部分，測(cè)控系統(tǒng)部分，硬件控制部分，配電及輔助控制部分，主要電器配件，磨料磨損試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
六、參考文獻(xiàn)
[1] 武文忠，郝建東，蘇俊義.高溫磨損試驗(yàn)機(jī)的研制.北京：試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)，2002，42（1，2），15～17
[2] 桂長(zhǎng)林，沈健.摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)：Ⅰ[1].摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的分類(lèi)和特點(diǎn)分析。合肥：固體潤(rùn)滑.1990，10（1），48～55
[3] 桂長(zhǎng)林，沈健.摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)：II摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)方法的研究。合肥：固體潤(rùn)滑。1990，10（2），120～136
[4] 楊學(xué)軍，趙浩峰，趙昕月.高溫銷(xiāo)盤(pán)磨損試驗(yàn)機(jī)的研制.太原：太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，36（4），477～479
[5] 李霞，許志慶，楊永.高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的總體設(shè)計(jì).北京：中國(guó)儀器儀表，2003，19～21
[6] ?？烧?，金志浩。MPX—2000型盤(pán)銷(xiāo)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的改裝.北京：機(jī)械科學(xué)與技術(shù)。1999.18（3），470～471，474
[7] 何國(guó)仁，曾漢民，楊桂成.高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的研制.北京：北京：試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī).1991，31（5），11～16
[8] 王斌，蔡興旺.一種摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì).北京：農(nóng)機(jī)化研究。2003，10，118～119
[9] 馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2004年1月
[10] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）機(jī)械傳動(dòng).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004年1月
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見(jiàn)：
審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
年 月 日
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述
系 別： 工程技術(shù)系
專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓 名： 阮仁貴
學(xué) 號(hào)： 05208312
2012年1月18日
1 磨料磨損概述
摩擦學(xué)既是綜合運(yùn)用多領(lǐng)域、多學(xué)科知識(shí)的理論科學(xué)，又是與生產(chǎn)實(shí)踐密切關(guān)聯(lián)的科學(xué)，在新材料與新能源的研究、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中發(fā)揮著巨大的指導(dǎo)作用與經(jīng)濟(jì)效益，可以達(dá)到節(jié)能、提高磨損壽命和機(jī)械工作性能、解決極端工況條件下的摩擦、磨損、潤(rùn)滑問(wèn)題的目的。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的科研院所和大中型企業(yè)對(duì)摩擦磨損研究的意義越來(lái)越重視。摩擦磨損對(duì)于節(jié)能、節(jié)材從而保護(hù)環(huán)境具有重要的意義。一般認(rèn)為，人類(lèi)一次資源大約1/3是消耗于摩擦，約有70%的設(shè)備損壞是由于各種形式的磨損而引起的。節(jié)約材料也是節(jié)約資源。目前，我國(guó)的GDP占世界的4%，卻消耗了占世界30%-40%的鋼、50%的水泥，我國(guó)的等當(dāng)量GDP能耗是美國(guó)的2倍，歐洲的3倍，日本的4倍。要趕上或接近先進(jìn)國(guó)家的能耗水平，摩擦學(xué)在解決國(guó)家發(fā)展中所遇到的資源、能源和環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題中，有著特別突出的作用！
摩擦學(xué)這一學(xué)科領(lǐng)域在我國(guó)起步較晚，發(fā)展比較緩慢。因此，我國(guó)摩擦學(xué)研究在節(jié)約資源、能源方面的獨(dú)特作用還沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)，在技術(shù)推廣和應(yīng)用、人才培訓(xùn)等方面還需各方面做大量的工作。
摩擦磨損模擬試驗(yàn)是在實(shí)際使用條件下對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)改變各種試驗(yàn)參數(shù)來(lái)測(cè)定其對(duì)試驗(yàn)材料的摩擦磨損性能的影響，而且這種模擬試驗(yàn)相對(duì)于臺(tái)架試驗(yàn)具有測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性和規(guī)律性好的優(yōu)點(diǎn)，便于進(jìn)行對(duì)比分析，還可更改試驗(yàn)參數(shù)，使得試驗(yàn)周期縮短，試驗(yàn)成本降低，可用來(lái)重復(fù)的對(duì)大量試件進(jìn)行試驗(yàn)。但這種試驗(yàn)方法所測(cè)得的結(jié)果，不能完全反映出實(shí)際工況復(fù)雜的摩擦磨損狀況，往往只用于研究，只有精確的模擬試驗(yàn)得到的結(jié)果才有較好的實(shí)用性。
摩擦磨損模擬試驗(yàn)的主要參數(shù)是試驗(yàn)力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、環(huán)境溫度、試驗(yàn)時(shí)間、潤(rùn)滑介質(zhì)和摩擦形式等。由于影響摩擦磨損的因素眾多，而摩擦磨損本身就較為復(fù)雜，稍微改變某一試驗(yàn)參數(shù)就可能導(dǎo)致試驗(yàn)材料的摩擦磨損性能發(fā)生較大的改變，而且各種因素又是相互關(guān)聯(lián)的，所以很難通過(guò)模擬試驗(yàn)就能清晰地分辨出其影響因素并且量化。材料的摩擦磨損性能與材料的強(qiáng)度、硬度不同，它不是材料的固有特性，而是在一定條件下物理特性和化學(xué)特性的綜合表現(xiàn)，固材料的摩擦磨損性能是相對(duì)的，是在一定條件下對(duì)材料抗摩耐磨性能的描述。
2 磨損試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)設(shè)備
磨損試驗(yàn)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康目煞譃閮纱箢?lèi)：一種是研究性的磨損試驗(yàn)，主要研究磨損現(xiàn)象的規(guī)律性，了解和探討磨損現(xiàn)象的機(jī)理，以及影響磨損性能的有關(guān)參數(shù)；另一種是應(yīng)用性的磨損試驗(yàn)，主要將試驗(yàn)的結(jié)果直接應(yīng)用到生產(chǎn)中。如材料及材料表面處理的耐磨性能等。
固體材料的磨損試驗(yàn)采用的主要接觸形式就是點(diǎn)、線、面。試驗(yàn)者要根據(jù)自己的實(shí)際模擬工況，選擇合適的模擬接觸形式，以求試驗(yàn)結(jié)果更具有真實(shí)性。能模擬點(diǎn)、線、面等摩擦形式的試驗(yàn)機(jī)主要有立式萬(wàn)能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、MMS-2A磨損試驗(yàn)機(jī)、MMU材料端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、高速環(huán)塊試驗(yàn)機(jī)等，這些試驗(yàn)機(jī)均可評(píng)定各種固體材料的摩擦磨損性能。下面對(duì)上述各種設(shè)備的使用范圍逐一做出簡(jiǎn)要介紹。
MMW-1A萬(wàn)能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)具有多種摩擦副，如銷(xiāo)盤(pán)摩擦副、止推圈摩擦副、球盤(pán)摩擦副、凸輪齒輪摩擦副、粘滑摩擦副、四球摩擦副等。銷(xiāo)盤(pán)摩擦副分為圓頭銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副、圓柱銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副、方銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副，圓頭銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副主要模擬點(diǎn)面接觸摩擦形式，圓柱銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副和方銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副主要模擬面面接觸摩擦形式。止推圈摩擦副是兩個(gè)圓環(huán)面接觸，在一定的接觸應(yīng)力下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該摩擦副主要模擬面面接觸摩擦形式。球盤(pán)摩擦副是上試樣用標(biāo)準(zhǔn)直徑?φ12.7或?φ6.35的鋼球，下試樣為試驗(yàn)者自定材料制成的盤(pán)在一定接觸應(yīng)力下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而模擬點(diǎn)面摩擦形式。凸輪齒輪摩擦副是一種模擬滾滑復(fù)合運(yùn)動(dòng)的摩擦形式，其結(jié)構(gòu)是由中間滾子用標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷(xiāo)，滾子上下各有試驗(yàn)者自定材料的摩擦偶件組成的，該摩擦副模擬線面接觸摩擦形式，主要用于軸承模擬摩擦磨損試驗(yàn)中。粘滑摩擦副和四球摩擦副是用在油品摩擦潤(rùn)滑性能的評(píng)定，具體使用范圍將在后面潤(rùn)滑油摩擦磨損試驗(yàn)中介紹。另外該機(jī)還具有對(duì)摩擦副加熱功能，對(duì)摩擦副添加液體介質(zhì)功能，可使各種試驗(yàn)在一定溫度下、某種液體介質(zhì)中進(jìn)行，還可根據(jù)試驗(yàn)者的實(shí)際應(yīng)用制作出特種形式的摩擦副。
MMS-2A磨損試驗(yàn)機(jī)主要是用來(lái)試驗(yàn)各種金屬、非金屬材料（尼龍、塑料等）在滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、滾滑復(fù)合摩擦等狀態(tài)下及在濕摩擦、干摩擦、磨料磨損等工況下的耐磨性能的。該試驗(yàn)機(jī)是GB3960-83《塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)方法》推薦機(jī)型，它能模擬線線接觸、面面接觸的摩擦形式。
① MMW-1A型立式萬(wàn)能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的最大加載負(fù)荷為1000N、摩擦副相對(duì)最大運(yùn)動(dòng)速度為7.2m/s、可測(cè)定的最大摩擦力矩為5N·m，它可以滾動(dòng)、滑動(dòng)或滑滾復(fù)合運(yùn)動(dòng)的摩擦形式，用來(lái)評(píng)定潤(rùn)滑劑、金屬、塑料、涂層、橡膠、陶瓷等材料的摩擦磨損性能。該試驗(yàn)機(jī)可配備多種摩擦副，如銷(xiāo)盤(pán)摩擦副、止推圈摩擦副、球盤(pán)摩擦副、凸輪齒輪摩擦副、粘滑摩擦副、四球摩擦副等。銷(xiāo)盤(pán)摩擦副分為圓頭銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副、圓柱銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副、方銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副，圓頭銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副主要模擬點(diǎn)面接觸摩擦形式，圓柱銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副和方銷(xiāo)-盤(pán)摩擦副主要模擬面面接觸摩擦形式。止推圈摩擦副是兩個(gè)圓環(huán)面接觸，在一定的接觸應(yīng)力下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該摩擦副主要模擬面面接觸摩擦形式。球盤(pán)摩擦副是上試樣用標(biāo)準(zhǔn)直徑?12.7或?6.35的鋼球，下試樣為試驗(yàn)者自定材料制成的盤(pán)在一定接觸應(yīng)力下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而模擬點(diǎn)面摩擦形式。凸輪齒輪摩擦副是一種模擬滾滑復(fù)合運(yùn)動(dòng)的摩擦形式，其結(jié)構(gòu)是由中間滾子用標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷(xiāo)，滾子上下各有試驗(yàn)者自定材料的摩擦偶件組成的，該摩擦副模擬線面接觸摩擦形式，主要用于軸承模擬摩擦磨損試驗(yàn)中。粘滑摩擦副和四球摩擦副是用在油品摩擦潤(rùn)滑性能的評(píng)定，具體使用范圍將在后面潤(rùn)滑油摩擦磨損試驗(yàn)中介紹。另外該機(jī)還具有對(duì)摩擦副加熱功能，對(duì)摩擦副添加液體介質(zhì)功能，可使各種試驗(yàn)在一定溫度下、某種液體介質(zhì)中進(jìn)行，還可根據(jù)試驗(yàn)者的實(shí)際應(yīng)用制作出特種形式的摩擦副。
② MMS-2A型磨損試驗(yàn)機(jī)的最大加載負(fù)荷為2000N、可測(cè)定的最大摩擦力矩為15N·m，它主要是用來(lái)試驗(yàn)各種金屬、非金屬材料（尼龍、塑料等）在滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、滾滑復(fù)合摩擦等狀態(tài)下及在濕摩擦、干摩擦、磨料磨損等工況下的耐磨性能。該試驗(yàn)機(jī)是GB3960-83《塑料滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)方法》和GB/T12444.1-90《金屬磨損試驗(yàn)方法》指定使用機(jī)型，它能模擬線線接觸、面面接觸的摩擦形式。模擬線線接觸的摩擦副有環(huán)環(huán)摩擦副、環(huán)塊摩擦副等，模擬面面接觸的摩擦副有環(huán)蝶摩擦副（2α角接觸）。該試驗(yàn)機(jī)的最大特點(diǎn)是環(huán)環(huán)摩擦副間有多種相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式，如純滾動(dòng)形式，即一個(gè)試樣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一試樣保持自由狀態(tài)，在摩擦力的作用下與對(duì)磨試樣做滾動(dòng)摩擦；純滑動(dòng)形式，即一個(gè)試樣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一試樣固定不動(dòng)；反向滑動(dòng)形式，即一個(gè)試樣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一試樣作反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成相對(duì)速度較大的滑動(dòng)摩擦；滾滑復(fù)合運(yùn)動(dòng)形式，即一個(gè)試樣作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一試樣作同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但兩試樣旋轉(zhuǎn)速度有一定的速比，形成帶有滑差率的滾滑復(fù)合運(yùn)動(dòng)。另外，該機(jī)還具有往復(fù)摩擦、間歇摩擦功能，做往復(fù)摩擦?xí)r最大往復(fù)運(yùn)動(dòng)距離達(dá)4mm。
③ MMU-10G型材料端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)最大加載負(fù)荷為10kN（液壓加載），試驗(yàn)溫度最高可達(dá)800℃，主要是采用滑動(dòng)摩擦的形式，在規(guī)定的試驗(yàn)條件下用來(lái)評(píng)定各種金屬材料、工程塑料、粉末冶金、合金軸承等的摩擦磨損性能。該設(shè)備的主要特點(diǎn)是加載負(fù)荷大、試驗(yàn)溫度高等，比較適合于金屬材料干摩擦工況下摩擦偶件摩擦系數(shù)及磨損率的測(cè)試。端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦偶件的接觸形式為面面接觸，即上試樣為環(huán)形端面或圓柱銷(xiāo)端面，下試樣為盤(pán)形端面。試驗(yàn)時(shí)，下試樣固定不動(dòng)，上試樣在一定的載荷下與下試樣接觸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
④ MRH-3型高速環(huán)塊試驗(yàn)機(jī)主要是用于各種潤(rùn)滑油和脂的潤(rùn)滑性能評(píng)定，尤其適用于中、高檔汽車(chē)齒輪油抗擦傷性能的評(píng)定，也可用于固體潤(rùn)滑材料的潤(rùn)滑性能評(píng)定及各種金屬與非金屬材料的磨損試驗(yàn)。GB/T12444.2-90《金屬磨損試驗(yàn)方法》、SH/T0073-91《噴氣航空燃料抗磨指數(shù)測(cè)定法》等指定在高速環(huán)塊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。高速環(huán)塊試驗(yàn)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r/min。該設(shè)備的摩擦偶件接觸形式為線接觸，即上試樣塊下平面與下試樣環(huán)圓周面的切線接觸。在做潤(rùn)滑油和脂的潤(rùn)滑性能試驗(yàn)時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)塊試樣，把試驗(yàn)油或脂加注到試驗(yàn)腔體內(nèi)，讓標(biāo)準(zhǔn)環(huán)塊試樣在試驗(yàn)油或脂中在一定的試驗(yàn)條件下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)結(jié)束后，可測(cè)取試塊上磨痕的寬度來(lái)評(píng)定試驗(yàn)油或脂的潤(rùn)滑及抗擦傷性能。在做各種金屬與非金屬材料的磨損試驗(yàn)時(shí)，把試驗(yàn)材料制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的環(huán)和塊試樣，在一定的試驗(yàn)條件下（載荷、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、溫度、潤(rùn)滑等），使摩擦偶件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量摩擦偶件間的摩擦系數(shù)以評(píng)定其摩擦性能，試驗(yàn)結(jié)束后還可用失重法測(cè)得在該試驗(yàn)條件下的磨損率。
3 綜述
磨料磨損試驗(yàn)的設(shè)計(jì)是摩擦學(xué)研究中重要一個(gè)環(huán)節(jié)，而在設(shè)計(jì)磨料磨損試驗(yàn)中又離不開(kāi)試驗(yàn)設(shè)備的選型。只有正確的選取試驗(yàn)設(shè)備，精確的模擬實(shí)際使用條件，才能得到實(shí)用性好、表征明顯的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以利于研究和實(shí)際應(yīng)用。
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