生成一个Stribeck往复试验曲线
Stribeck曲线这一术语用于描述一个图显示液体润滑剂的摩擦特性通常跨越边界条件,混合和水动力机制。每一个政权是由膜厚度的比值定义表面粗糙度,或λ比率(图1)。这类曲线通常用来评估变更的影响润滑剂的粘度或润滑剂的添加剂包,或表面粗糙度的影响。主要要求生成Stribeck曲线是一种液体,可以加入一个收敛差距,从而创建一个压力增加支持负载(图2)。
历史/传统测试几何
瑟斯顿的经典作品1,马顿斯2,Stribeck3和赫西4使用轴颈轴承几何,拥有上述所有要求(图3)。一个检测轴颈轴承测试允许评估的一系列相对摩擦速度和/或负载。在Stribeck曲线的关键参数,对摩擦系数(咖啡)策划,叫做赫西数。赫西号获得的无量纲数的速度(米/秒)乘以动态粘度(Pa∙∙s = N s / m2),单位长度除以载荷的轴承(N / m)。
最简单的方法获得Stribeck曲线和最常用的方法,提供了一个适当的收敛缺口几何,是保持固定两个变量(例如,负载和粘度)和第三个不同(例如,速度)在一个合适的范围内,这样接触界面经过粗糙面接触的区域(边界),以及完整的液膜分离(动力)。在实验室这是最容易做的单向的方式使用pin-on-side对旋转磁盘(POD)淹水润滑下,与尾销接触几何创建融合差距。
往复运动Stribeck曲线生成
然而,最近已经有相当大的兴趣在评价润滑剂使用往复式摩擦特性测试模式。这样的测试平台有时也被称为高频往复钻机(HFRR)或SRV-type测试。(如果是德国的缩写表达Schwingung Reibung Verschleiß,meansreciprocating摩擦和磨损)。往复式如何测试模式的一个例子可能是用于模拟活塞环的润滑条件在一个汽车引擎的汽缸。
发展中面临的挑战Stribeck曲线往复模式是发展足够的速度,在一个足够长的时间行程长度逆转之前,建立所需的压力和膜厚达到液体动力润滑机制。本报告描述了这样一个测试使用抛光圆柱定位销的几何-现场对一个高度抛光平板,条件下高频往复运动。一个力量城市轨道交通TriboLab(图4),配有高速往复加热阶段,建立了这项工作。
在这样一个高频往复钻机(HFRR), 30 Hz条件给平均速度为0.42米/秒的伤害,在中间冲程最大0.59米/秒,足够高的液体动力润滑机制。标准圆柱钢接合销(9.5毫米直径x 15.5毫米长,粗糙度19µm Ra)在旋转球面持有人和加载一个高度抛光52100钢板(0.013µm Ra)。图5显示了样品在测试室。作为替代的圆柱形pin-on-side和平板,样品制作从实际组件还可以使用(图5 b)。
行程长度是固定在7毫米和负载在20 N测试,和频率是不同的从0.1赫兹到30 Hz。三种不同粘度poly-alpha olephin油(有关),即PAO-2、PAO-10和PAO-40 (cSt的零件编号是指粘度在100°C)。测试是在室温下进行的。图6显示了生成的Stribeck曲线测试的这三个粘度润滑剂。
附加标准往复式测试功能
虽然目前还没有标准的发布测试Stribeck曲线的生成方法,在往复或单向运动,许多其他润滑剂绩效测试可以进行相同的往复运动的较低的样本。通过交换cylinder-on-side上一个球或扁销样,和调整频率和/或行程长度,可以使用相同的设置运行以下标准ASTM - DIN -或ISO-issued往复式测试:
ASTM D5706-11:标准试验方法确定使用高频极压润滑油脂的特性,线性振荡(SRV)测试机
ASTM D5707-11:标准测试方法来测量摩擦磨损性能润滑脂使用高频线性振荡(SRV)测试机
ASTM D6425:标准测试方法来测量极压润滑油的摩擦磨损特性
ASTM D6079-11:标准试验方法评价柴油燃料的润滑性高频往复钻机(HFRR)
ASTM D7688-11:标准试验方法评价柴油燃料的润滑性高频往复钻机(HFRR)视觉观察
ASTM D7594-11:标准试验方法确定担忧耐磨性高赫兹接触压力下的润滑油脂使用高频线性-振荡(SRV)测试机
ASTM D7755-11:标准的做法来决定所使用的标准测试片磨损体积高频率、线性振荡(SRV)测试机
ASTM G133-10:标准测试方法线性往复球平面滑动磨损
ASTM G203-10:标准指南确定往复式tribosystems摩擦能量耗散
ASTM G206-11:标准指导测量活塞环的磨损量段与平坦的优惠券在往复式磨损测试
DIN 51834:测定润滑油的摩擦磨损数据
ISO 12156 - 1:2006:柴油润滑性的评估使用高频往复钻井平台(HFRR),第1部分:测试
作者
史蒂夫·谢弗博士。
力量的高级应用科学家
引用
- 瑟斯顿,罗伯特·H。,决心法律和摩擦系数的新方法和新仪器,Trubner和Co,伦敦,1879年。
- Martens阿道夫,Schmieroluntersuchungen[石油研究],Mitteilungen来自窝Koniglichen Technischen Versuchsanstalten祖茂堂柏林,Erganzungsheft III(发布皇家技术测试研究所的柏林,补充第三卷),朱利叶斯·斯普林格,柏林,1888年,1-37。
- Stribeck,理查德,死Wesentlichen Eigenschaften der格雷特——和Rollenlager[滑动和滚子轴承)的主要特点,Zeitschrift des联盟德国Ingenieure(德国工程师协会期刊)36(带46),1902年,1341 - 48,1432 - 38,-70年和1463年。
- 梅奥赫西,法律水平径向轴承的润滑,美国科学院学报,1914。
- Tribologists和润滑工程师学会——www.stle.org
