X－DMZ直流调压变速摩擦试验机使用说明书

X－DM型调压变速摩擦试验机（直流）

使用说明书

 

一、概述：

X-DM型调压变速摩擦试验机，能够进行以下五个标准：GB5763/-1998 汽车用制动器衬片; GB/T5764-1998汽车用离合器面片;GB/T11834-2000工业机械用石棉摩擦片;QC/T227.1-1997摩托车和轻便摩托车制动片摩擦性能试验方法；SY/T5023-1994石油钻机用刹车块；铁路用合成制动闸瓦等的符合性试验，还能够进行不同正压力、不同速度、多种温度条件下的组合试验,全面检验摩擦材料的内在品质。是企业、科研单位、检验机构进行质量控制、配方研究、产品检测的主要试验设备。

二、组成：

X-DM型调压变速摩擦试验机由四大部分组成，即主机、强电控制柜、正压力加载系统、计算机控制系统。

主机除了保留定速摩擦试验机的一些优点外，采用了更为稳定可靠的门架式结构来进行正压力的加载。主旋转轴轴承采用GB/T297-1994标准中的向心球轴承，承受来自加载系统的强大压力。电机皮带轮与主轴带轮的传动采用平衡拉杆设计，防止主轴在大扭矩下的变形。

正压力加载系统，即气动系统采用气体通过气缸对试片进行加压，并在预先设定的情况下，由计算机进行自动控制。

强电控制柜里面装有调速器，通过计算机对正压力、转速进行自动控制。里面的放大器、温度变送器将摩擦力和温度信号送给计算机进行处理，其它的二类机电则由计算机控制起、停主电机、电加热、风机、水阀、气阀等动作。

计算机的操作系统采用微软Windows系统平台，应用软件采用可视化开发软件编制，具有中文、英文操作界面切换功能，界面操作友好、美观。每个试验结果可进行存盘和打印，同一个试验结果可以选择中文或英文打印，打印结果可以直接送给打印机，或者存盘为PDF格式文件。数据存贮的格式为：Access数据库格式、txt文本格式、PDF电子图书格式，每个试验结果按照日期和序号自动存贮在硬盘中，用户可以调出以往的所有试验结果查询并打印，以便用户进行数据统计和分析。

数据采集采用进口工业级数据采集控制卡，测控卡的平均无故障时间为10万小时，计算机采用P4 CPU，进行高速数据采集，其采样速度为0-1K Hz可调，计算机根据采集的数据，对温度、压力、速度进行自动控制。

三、试验模式及功能

1、在同压、同速条件下，进行不同温度试验（100℃～450℃）

2、在同温、同压条件下，进行不同速度试验（线速度3.0m/s～16.5m/s,相当于汽车每小时30Km～100km的速度）

3、在同温、同速条件下，进行不同正压力试验（0.5MPa～2.5MPa）

4、在同速、同压条件下，进行摩擦升温试验（强制磨损试验）

5、在同速、同压条件下，进行模拟制动试验。

四、技术参数：

1、总功率：20KW

2、测试最大摩擦力：2000N

3、正压力测试范围：0.5MPa～2.5MPa

4、摩擦盘转速范围：100～1500r/min

5、测试最高温度：350℃

6、试样中心与正压力加载轴的中心距离为150mm。

7、摩擦盘的材质为GB/T9493标准规定的灰铸铁HT250，硬度牌号H195（即布氏硬度为180～220HB），摩盘金相组织为珠光体，其表面经JB/T7498中粒度为P240砂纸处理。（特殊要求可按用户给定参数制造）。

五、测试精度：

1、重复性误差：≤1%

2、速度控制误差：±10r/min

3、摩擦盘温度测量精度±1℃,控制误差：±5℃

4、摩擦力测量精度±1N ，测量误差±5N

5、正压力测量精度±5N，控制误差±15N

六、工作原理：

　　本试验机采用立式直流电机通过皮带直接传动主轴上的摩擦盘旋转（顺时针），电机转速由调速器控制，正压力由预调压力的气压通过气缸对试片进行轴向加压。摩擦力矩通过安装在门架上与测力杆相连的拉压力传感器测出，摩擦盘表面温度由热电偶传出，转数则由装在主轴侧的感应式接近开关测出，然后通过计算机进行数据采集。采集的数据经过一定的处理以后可以在计算机屏幕上显示并绘制曲线。试验完成后，可以进行数据保存，也可以通过打印机打印输出所需的数据、曲线等。

1、摩擦系数

μ＝

其中：f—摩擦力（总摩擦距离的后半部稳定的摩擦力的平均值），N；

N­—正压力（加在试片上的法向力：试片压强MPa×试片面积mm²）,N;

摩擦力在试验过程中随着温度及摩擦面的的情况而随时变化，在0～2500转时，温度尚不稳定，因此，f取后半平均摩擦力，即从2500转至5000转的平均摩擦力f。同时计算出0～5000转的全平均摩擦力fm，以便后面算磨损率时用。

因此，摩擦系数：μ＝

2、磨损率：

V＝　　（cm³/N.m）

R­——试片中心与摩擦盘旋转轴中心的距离（0.15m）；

n——试验时摩擦盘总转数（5000转）；

A­——试片磨损面的总面积，cm²（2×2.5×2.5）

d1­——试验前试片的平均厚度，cm；（千分尺测量）

d2­——试验后试片的平均厚度，cm；（千分尺测量）

fm­——试验时的总平均摩擦力，N。

3、调压功能的实现：

试验机的正压力加载采用预调压力的气体通过气缸对摩擦面作正向（轴向）加载。气缸内气压不同，所对应的正压力则不同。储气罐内气压根据设定值，保持一定压力并施加于气缸，气缸通过加载轴对试片摩擦面施加压力。储气罐内的压力大小由压力变送器输出信号给计算机，计算机根据预设值，控制FESTO气动比例阀不断调节储气罐内的气压，使之保持一个相对恒定值，即就是保持了正压力加载的准确性。

4、变速功能的实现：

试验机采用英国欧陆调速器来实现变速功能。动力源由转速1510RPM,功率15KW的直流电机提供。操作人员预设转速设定值,计算机通过日本OMRON旋转编码器反馈信号由调速器对电机转速进行控制。

七、安装与调试：

1、试验机安装场地应具有自来水、排污沟、三相四线制电源等基础设施。

2、可靠安装试验机的地脚螺拴，调整垫铁，位置要正确，机座水平允差应小于或等于0.1/1000mm(安装有减震垫铁的试验机应将地面用水泥抹平)。

3、冷却水排出口和风机的排气出口管通到排污沟，其与主机要形成0.5m以上的落差，否则会引起排放困难，风机内存水而烧坏风机。

4、主机地脚调整稳定后，认真固定测力杠和力传感器，确认摩擦盘转动后此部分不会脱开。请在每次开机前，确保此处连接牢固，否则会打坏测力杆，发生意外。

5、检查主机上冷却水管进出口，排气管是否连接密封好，排水管、排气管应使用能耐温、内径为40mm的橡胶管，冷却水进管的另一端与自来水管连接。

6、启动空气压缩机，检查气动系统各部件接头有无漏气，并将AC二联件上的减压阀压力表调至6～7kgf/cm²。

7、根据电气原理图，将主电机、风机、水冷电磁阀、电加热、气阀（两个）与控制柜里的接线端相连接。打开电源，利用控制柜面板上按钮，抬起落下加载轴看其是否上下灵活自如。抬起加载轴，在确保摩擦盘上无任何物品的情况下，启动控制柜上的主电机按钮，使摩擦盘空转，观察摩擦盘转动情况，确认其无摇晃、振动和异常声音，并且转向正确（顺时针），即可认为试验机空转正常。

8、在确认摩擦盘空转正常的情况下，关闭主电机，然后依次开启－关闭控制柜上的风机、电加热、水冷电磁阀按钮，看其动作是否正常。

9、在确认各样设备动作正常后，就可以安装热电偶、接近开关、力传感器和计算机系统，并将控制柜上的通信线路与计算机测控系统相连。

10、启动计算机，进入Win2000，双击“试验机”图标，进入调压变速摩擦试验机测控系统程序，按照提示进行选择，直到进入试验机模型画面，打开各参数设定窗口，进行设定，设定完后，则点击“试片初磨”，选择启动电机，这样试验机把根据设定转速开始旋转起来。在旋转过程中，观察试验机的几个窗口：温度、转数、摩擦力、气缸压力，正压力转速温度等信号是否显示正常。如果哪一个信号不正常，就要在退出系统后进行检查，直到各样动作正确，信号显示无误。

11、在确认设备动作，信号无误后，可选退出系统完成初步调试。

八、试验方法：

1、制取试验用的标准小样（25mm×25mm×5～7mm），并作记号。装上试片，打开电源开关、水阀、气阀，启动计算机，双击试验机图标，进入测控系统。

2、在开始试验前，首先设定试验的工作参数。上部分的数据设定与原定速试验机的相同，另外增加了速度和压力等设定参数。

        转速的设定为每分钟的转数（RPM），根据此设定变频器的频率。当设定速度与检测速度有差异时，计算机会每5秒自动增加或减小一个频值，这个值通过“转速增幅”设定。

        在速度自动控制中，当速差超过５００R/M，为安全起见，需要先进行手动调整，然后转入自动控制。

而“转速基频”的数据只在手动时，计算机接受这个数据。在双击“基频”的数据输入框，要修改基频数据时，转速控制会修改为“手动”方式，以便计算机下传这个设定数据。

主画面的设备操作采用弹出式窗口操作，速度和压力的起停和手自动也可以通过弹出式窗口操作，而设定值只能通过“控制参数”画面操作。

        

3、试片初磨：为正式试验前的准备，试片在100℃、3000转进行初磨，直到试片与摩擦盘接触面达到95％以上，方可进行正式试验。

4、正式试验：测量试片共10个点的初始厚度，输入计算机。重新装上试片，左右分开，注意摩擦方向。点击试验开始，在5000转时，摩擦盘自动停止转动。同时画面显示这一温度段的全摩擦力（全平均摩擦力fm）、后摩擦力（后半平均摩擦力f）、摩擦系数（μ）值，输入试片试验后的厚度，计算机会自动计算出此温度段的厚度磨损率（v）。

在主画面中的各个设备的操作是隐含的，将鼠标靠近操作位置，鼠标就变成手的形状，点击鼠标，进入设备操作画面。

在主画面中，上部显示温度和摩擦系数的曲线，下部的左侧显示设备的主要运行参数，右侧为试验段结束时，计算的结果。

5、每小段试验结束，通过“厚度输入”画面来输入厚度数据。输入时，点击左1#输入框，10个输入框自动清空，可以直接通过小键盘输入数据，用“空格键”或“回车键（ENTER）”完成输入框的切换。

采用小键盘输入时，要在“NumLock灯”亮的情况下使用。否则要按“NumLock键”将“NumLock灯”点亮。

6、 按照以上方法，可以接着作下一温度段的试验，也可以跳过不作，直接作后面温度段的试验。

7、 降温试验：可选一次性降温、分段降温。

8、打印输出：根据提示，可选数据、曲线、彩色、黑白、中英文等打印设置。

9、完成试验。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10、试验查询。

  试验的结果会自动保存到硬盘中，存贮在D:\BS_Data_Record内，文件存贮按照年月日自动生产文件夹和文件名，对应某个试验结果。所有的试验结果都可以调出预览和打印。        预览上月的数据时，用鼠标双击“BS_Dat a_Record”，就可选择上月的文件夹，进行数据查询。

九、标定：

1、试验机出厂时，正压力、摩擦力、温度、转速测量系统均进行了标定，各项指标已达到有关标准要求。

2、力传感器的标定应由当地计量部门进行，一般每年进行一次。没有特殊情况不要调整放大器。

3、各参数的标定方法可参照企业标准进行。

十、其它：

1、摩擦盘的磨损用百分表测量，若其表面的磨损深度大于0.2mm时，必须重新修磨或更换新盘。摩擦盘轴向跳动小于或等于0.05mm，每次试验前后要用P240刚玉砂布及金相砂纸处理其表面，使之保持光洁，并用洁净软布擦净。

2、       热电偶测温装置的安装位置按照GB5763-1998标准规定进行。

3、       气动系统进气部分油雾器中应加注透平机油，油面过半，保证气缸的润滑。

十一、试验机的保养：

1、       每次试验结束后及时清扫试验机及周围灰尘，保持试验机的清洁。

2、       每三个月向加压轴内加机油润滑，保持其上下自如和正压力值的稳定、准确。

3、       每三个月向试验机主轴加注润滑脂，保持主轴周围干净整洁。

4、       经常检查测力架、测力杆、力传感器的连接是否牢固、可靠，保证其在摩擦盘转动后不致脱开，以免发生危险。

5、       每三个月调整皮带松紧度，防止皮带打滑而试验机正常运转。

6、       经常检查主旋转轴电加热管线口与铝箱的密封问题，防止漏水。

7、       经常检查气动系统各接头、储气罐有无漏气，防止系统卸压而影响正压力加载的准确性。

8、       经常检查气动系统进气部分过滤器中有无凝结水，若有就应手动排水。

 

十二、易损件目录：

 

 

十三、声明：

1、       易损件不在保修范围之内，请用户自备，以备急用。

2、       由于误操作、使用不当等人为因素造成元器件、零部件损坏等不在正常的保修范围之内，维修时将收取维修费。

3、       机器、控制柜、电脑主机内重要部件不得自行拆卸，否则将失去保修资格，由此而引起的各种后果用户自负。