了解油面互动更好的和精确的温度控制

润滑剂的润滑机械条件的主要用来减少滑动接触磨损和摩擦;在这种条件下最机械部件的功能。

润滑剂的性能和行为可以影响界面摩擦的变化在一个广泛的操作条件。一个更合适的组成材料和润滑剂的选择不同的应用程序可以当机械和润滑剂制造商更好地理解油亚博网站下载面交互。

本文将具体探讨为什么使用力量的液体加热室时有利结合block-on-ring tribosystem上城市轨道交通TriboLab™

TriboLab模块化功能选项,这意味着它能够模拟各种领域的条件,允许更好的评价润滑剂的磨损和摩擦特性和材料应用工程,质量控制和研发。亚博网站下载

为什么液体加热室

生产率提高润滑通过添加液体加热室tribosystem组合。武家的全封闭液体加热室是专门设计来防止液体泄漏甚至在高速水平轴旋转(≤5000 rpm)并存储到170毫升。

城市轨道交通TriboLab液体加热室Block-On-Ring模块

图1所示。城市轨道交通TriboLab液体加热室Block-On-Ring模块。图片来源:力量纳米表面

图2显示了商会在TriboLab Block-On-Ring模块。模块可以促进环境的可持续性,减少化学损耗通过使用只有少量的润滑剂,不断提供足够的润滑材料测试。亚博网站下载

室的加热器和液体之间的直接接触传热,使高温测试。完成传热从环境到150°C,如图2 b,使用快速和均匀加热整个润滑水库。

润滑的工作条件和材料测试可以很容易地模拟通过编程所需的测试序列,斜坡率和温度设定值。

可以配置block-on-ring系统磨损使前所未有的广度测试结合使用时TriboLab“黄金系列”线性力传感器(1 mN 2 kN负载范围)。

实时数据采集和监控的试样尺寸变化可以很容易地用于计算磨损率和/或总穿。

(一)高水平轴旋转5000 rpm;(b)从环境快速和均匀加热到150°C。

图2。(一)高水平轴旋转速度高达5000 rpm;(b)从环境快速和均匀加热到150°C。图片来源:力量纳米表面

描述的润滑性Stribeck测试

摩擦和赫西数之间的关系(ηV / Fz),也被称为Stribeck曲线,通常用于调查的概述润滑从边界过渡到水动力。

通过使用Stribeck曲线,可以展示在fluid-lubricated接触摩擦行为接触非线性负载、卷吸速度和润滑油粘度。

流体可以卷入趋同差距需要生成Stribeck曲线;这将创建支持负载的压力,如图3所示。

聚合轴颈轴承的间隙

图3。聚合轴颈轴承的间隙。图片来源:力量纳米表面

然而,没有一个合适的tribotester,挑战开发所需的速度建立所需的膜厚度和压力来实现液体动力润滑机制。测试更加方便和简单的通过使用力量的液体加热室block-on-ring测试。

液体加热室在TriboLab配备block-on-ring驱动器被用来演示Stribeck曲线描述方法合成的润滑性和生物润滑剂在不同的温度下。

这些实验的SAE 52100钢块压在35毫米直径铬钢环淹没在130毫升的润滑剂。该研究使用了两个商用润滑剂:Synthetic-B,全合成,与Bio-A生物。

20 N的最大负载应用于铬钢圈时在水平轴旋转最大转速为5000 rpm。

精确的温度控制直接加热润滑剂在三种不同温度下(25°C, 80°C和120°C)是用来研究润滑剂的摩擦行为在一个广泛的温度。

摩擦系数和润滑机制

润滑油膜厚度和粗糙面高度影响金属对金属的摩擦特性在润滑滑动接触。

通过使用一个适当的tribosystem设置,很容易区分完整的液膜分离(水动力),半液膜分离,和接触界面的粗糙面接触策划(边界)的摩擦系数对V / Fz比率(咖啡)。这是如图4所示。

Stribeck曲线在不同温度下生成的

图4。Stribeck曲线在不同温度下生成的。图片来源:力量纳米表面

两个金属表面直接接触和负载主要是通过表面粗糙,支持高摩擦(咖啡> 0.1)以低V / Fz观察。

作为润滑剂从边界混合润滑政权,粗糙和润滑膜支持负载,咖啡平均价值下降(0.05 - -0.1)的范围。

粗糙面接触是微不足道的V / FZ,更高的摩擦系数相对较低;流体压力施加润滑剂的主要支持负载在这种情况下。

在这个政权,摩擦系数最小(咖啡< 0.08)。然而,增加摩擦系数观察V / Fz > 2000表明
润滑膜可能会被打破,从而使润滑回混合政权与粗糙面接触。

之间的关系来确定润滑油的性能,接触表面的摩擦系数和温度是很重要的。在boundary-friction-dominated操作条件,这尤其重要,润滑剂的粘度随温度的变化。

接触温度从25°C到120°C增加Synthetic-B和Bio-A润滑剂的摩擦系数。通常,较低的温度范围内迅速崛起在摩擦系数较低。

由于高粘度,润滑膜厚在较低的温度。两个润滑剂有非常相似的性能,所以了解他们的细微的差别就使得人们有可能鉴别Bio-A作为绿色可持续发展和绿色摩擦学的替代品。

润滑滑动磨损试验

评估材料的磨损行为的一种常见方法在实验室是block-on-ring磨损试验。亚博网站下载这是因为它是可行的在科学调查的磨损机制在不同的条件。

ASTM G77-17标准使用block-on-ring穿测试报告咖啡,疤痕,疤痕深度和宽度的排名电阻材料的滑动磨损。亚博网站下载

测试块在不同温度下的疤痕深度如图5所示。TriboLab提供了一个更好的理解在滑动磨损机制形成磨损测试通过提供实时监控,原位疤痕和深度的测量。

疤痕的深度测量测试块25°C, 80°C,分别和120°C

图5。疤痕的深度测量测试块25°C,分别为80°C和120°C。图片来源:力量纳米表面

的平均摩擦系数Synthetic-B Bio-A润滑剂用于研究和块伤疤卷图6所示。疤痕的宽度是用来计算体积块伤疤。

平均体积,计算块伤疤和25°C,分别为80°C和120°C

图6。平均体积,计算块伤疤和25°C,分别为80°C和120°C。图片来源:力量纳米表面

策划这两个参数在同一图可以用来轻松地评估和润滑剂的性能进行比较。研究发现,在整个测试温度,Synthetic-B Bio-A润滑剂性能非常接近。这一发现与上述Stribeck曲线一致。

结论

可靠的润滑剂评价方法已被证明是Stribeck曲线代使用单向测试完成。这是因为它的清晰的歧视水动力、混合和边界润滑制度

由台式提供前所未有的灵活性城市轨道交通TriboLab与block-on-ring模块和液体加热室通过允许研究人员执行多个测量在不同条件下,了解润滑油的关键性能的差异的重要组成部分在不同的制度。

TriboLab具有模块化设计允许测试材料和润滑剂在水平轴旋转,适合广泛的测试方法包括ASTM D3亚博网站下载704、ASTM D2782, ASTM D2714, ASTM D2509 ASTM G77等测试标准。

引用

  1. 厄尔,j . s . Kuiry”表征的润滑油研发、质量控制和应用工程、“力量应用注释# 1000 (2012)。
  2. 谢弗,S。”,生成一个Stribeck曲线在一个往复试验(HFRR / SRV-type测试),“力量应用注释# 1004 (2014)。
  3. 测试方法标准ASTM G77-17,排名电阻的材料使用Block-on-Ring滑动磨损磨损试验,ASTM国际,西肯肖霍亚博网站下载肯的PA, (2017)。

这些信息已经采购,审核并改编自力量提供了纳米材料的表面。亚博网站下载

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  • 美国心理学协会

    力量纳米表面。(2021年4月06)。了解油面互动更好的和精确的温度控制。AZoM。2022年3月30日检索从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=20257。

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  • 哈佛大学

    力量纳米表面。2021。了解油面互动更好的和精确的温度控制。AZoM,认为2022年3月30日,//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=20257。

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