X－DMJ交流調壓變速摩擦試驗機使用說明書

X－DM型調壓變速摩擦試驗機（交流）

使用說明書

一、概述：

X-DM型調壓變速摩擦試驗機，能夠進行以下五個標準：GB5763/-2008 汽車用制動器襯片; GB/T5764-2011汽車用離合器面片;GB/T11834-2011工業機械用石棉摩擦片;QC/T227.1-2009摩托車和輕便摩托車制動片摩擦性能試驗方法；SY/T5023-1994石油鉆機用剎車塊；鐵路用合成制動閘瓦等的符合性試驗，還能夠進行不同正壓力、不同速度、多種溫度條件下的組合試驗,全面檢驗摩擦材料的內在品質。是企業、科研單位、檢驗機構進行質量控制、配方研究、產品檢測的主要試驗設備。

二、組成：

X-DM型調壓變速摩擦試驗機由四大部分組成，即主機、強電控制柜、正壓力加載系統、計算機控制系統。

主機除了保留定速摩擦試驗機的一些優點外，采用了更為穩定可靠的門架式結構來進行正壓力的加載。主旋轉軸軸承采用GB/T297-1994標準中的向心球軸承，承受來自加載系統的強大壓力。電機皮帶輪與主軸帶輪的傳動采用平衡拉桿設計，防止主軸在大扭矩下的變形。

正壓力加載系統，即氣動系統采用氣體通過氣缸對試片進行加壓，并在預先設定的情況下，由計算機進行自動控制。

強電控制柜里面裝有變頻調速器，通過計算機對正壓力、轉速進行自動控制。里面的放大器、溫度變送器將摩擦力和溫度信號送給計算機進行處理，其它的二類機電則由計算機控制起、停主電機、電加熱、風機、水閥、氣閥等動作。

計算機的操作系統采用微軟Windows系統平臺，應用軟件采用可視化開發軟件編制，具有中文、英文操作界面切換功能，界面操作友好、美觀。每個試驗結果可進行存盤和打印，同一個試驗結果可以選擇中文或英文打印，打印結果可以直接送給打印機，或者存盤為PDF格式文件。數據存貯的格式為：Access數據庫格式、txt文本格式、PDF電子圖書格式，每個試驗結果按照日期和序號自動存貯在硬盤中，用戶可以調出以往的所有試驗結果查詢并打印，以便用戶進行數據統計和分析。

數據采集采用進口工業級數據采集控制卡，測控卡的平均無故障時間為10萬小時，計算機采用P4 CPU，進行高速數據采集，其采樣速度為0-1K Hz可調，計算機根據采集的數據，對溫度、壓力、速度進行自動控制。

三、試驗模式及功能

1、在同壓、同速條件下，進行不同溫度試驗（100℃～450℃）

2、在同溫、同壓條件下，進行不同速度試驗（線速度5.0m/s～31.4m/s,相當于汽車每小時30Km～180km的速度）

3、       在同溫、同速條件下，進行不同正壓力試驗（0.5MPa～2.5MPa）

4、       在同速、同壓條件下，進行摩擦升溫試驗（強制磨損試驗）

5、       在同速、同壓條件下，進行模擬制動試驗。

四、技術參數：

1、總功率：20KW

2、測試最大摩擦力：2000N

3、正壓力測試范圍：0.5MPa～2.5MPa

4、摩擦盤轉速范圍：300～1500r/min

5、測試最高溫度：400℃

6、試樣中心與正壓力加載軸的中心距離為150mm

7、摩擦盤的材質為GB/T9493標準規定的灰鑄鐵HT250，硬度牌號H195（即布氏硬度為180～220HB），摩盤金相組織為珠光體，其表面經JB/T7498中粒度為P240砂紙處理。（特殊要求可按用戶給定參數制造）。

五、測試精度：

1、重復性誤差：≤1%

2、速度控制誤差：±10r/min

3、摩擦盤溫度測量精度±1℃,控制誤差：±5℃

4、摩擦力測量精度±1N ，測量誤差±5N

5、正壓力測量精度±5N，控制誤差±15N

六、工作原理：

　　本試驗機采用立式電機通過皮帶直接傳動主軸上的摩擦盤旋轉（順時針），電機轉速由變頻調速器控制，正壓力由預調壓力的氣壓通過氣缸對試片進行軸向加壓。摩擦力矩通過安裝在門架上與測力桿相連的拉壓力傳感器測出，摩擦盤表面溫度由熱電偶傳出，轉數則由裝在主軸側的感應式接近開關測出，然后通過計算機進行數據采集。采集的數據經過一定的處理以后可以在計算機屏幕上顯示并繪制曲線。試驗完成后，可以進行數據保存，也可以通過打印機打印輸出所需的數據、曲線等。

1、摩擦系數

μ＝

其中：f—摩擦力（總摩擦距離的后半部穩定的摩擦力的平均值），N；

N­—正壓力（加在試片上的法向力：試片壓強MPa×試片面積mm²）,N;

摩擦力在試驗過程中隨著溫度及摩擦面的的情況而隨時變化，在0～2500轉時，溫度尚不穩定，因此，f取后半平均摩擦力，即從2500轉至5000轉的平均摩擦力f。同時計算出0～5000轉的全平均摩擦力fm，以便后面算磨損率時用。

因此，摩擦系數：μ＝

2、磨損率：

V＝　　（cm³/N.m）

R­——試片中心與摩擦盤旋轉軸中心的距離（0.15m）；

n——試驗時摩擦盤總轉數（5000轉）；

A­——試片磨損面的總面積，cm²（2×2.5×2.5）

d1­——試驗前試片的平均厚度，cm；（千分尺測量）

d2­——試驗后試片的平均厚度，cm；（千分尺測量）

fm­——試驗時的總平均摩擦力，N。

3、調壓功能的實現：

試驗機的正壓力加載采用預調壓力的氣體通過氣缸對摩擦面作正向（軸向）加載。氣缸內氣壓不同，所對應的正壓力則不同。儲氣罐內氣壓根據設定值，保持一定壓力并施加于氣缸，氣缸通過加載軸對試片摩擦面施加壓力。儲氣罐內的壓力大小由壓力變送器輸出信號給計算機，計算機根據預設值，控制FESTO氣動比例閥不斷調節儲氣罐內的氣壓，使之保持一個相對恒定值，即就是保持了正壓力加載的準確性。

4、變速功能的實現：

試驗機采用日本FUJI 15G11S矢量變頻調速器來實現變速功能。動力源由轉速1460RPM,功率15KW的交流電機提供。操作人員預設轉速設定值,計算機通過變頻調速器對電機轉速進行控制。

七、安裝與調試：

1、試驗機安裝場地應具有自來水、排污溝、三相四線制電源等基礎設施。

2、可靠安裝試驗機的地腳螺拴，調整墊鐵，位置要正確，機座水平允差應小于或等于0.1/1000mm(安裝有減震墊鐵的試驗機應將地面用水泥抹平)。

3、冷卻水排出口和風機的排氣出口管通到排污溝，其與主機要形成0.5m以上的落差，否則會引起排放困難，風機內存水而燒壞風機。

4、主機地腳調整穩定后，認真固定測力杠和力傳感器，確認摩擦盤轉動后此部分不會脫開。請在每次開機前，確保此處連接牢固，否則會打壞測力桿，發生意外。

5、檢查主機上冷卻水管進出口，排氣管是否連接密封好，排水管、排氣管應使用能耐溫、內徑為40mm的橡膠管，冷卻水進管的另一端與自來水管連接。

6、啟動空氣壓縮機，檢查氣動系統各部件接頭有無漏氣，并將AC二聯件上的減壓閥壓力表調至6～7kgf/cm²。

7、根據電氣原理圖，將主電機、風機、水冷電磁閥、電加熱、氣閥（兩個）與控制柜里的接線端相連接。打開電源，利用控制柜面板上按鈕，抬起落下加載軸看其是否上下靈活自如。抬起加載軸，在確保摩擦盤上無任何物品的情況下，啟動控制柜上的主電機按鈕，使摩擦盤空轉，觀察摩擦盤轉動情況，確認其無搖晃、振動和異常聲音，并且轉向正確（順時針），即可認為試驗機空轉正常。

8、在確認摩擦盤空轉正常的情況下，關閉主電機，然后依次開啟－關閉控制柜上的風機、電加熱、水冷電磁閥按鈕，看其動作是否正常。

9、在確認各樣設備動作正常后，就可以安裝熱電偶、接近開關、力傳感器和計算機系統，并將控制柜上的通信線路與計算機測控系統相連。

10、啟動計算機，進入WIN系統，雙擊“試驗機”圖標，進入調壓變速摩擦試驗機測控系統程序，按照提示進行選擇，直到進入試驗機模型畫面，打開各參數設定窗口，進行設定，設定完后，則點擊“試片初磨”，選擇啟動電機，這樣試驗機把根據設定轉速開始旋轉起來。在旋轉過程中，觀察試驗機的幾個窗口：溫度、轉數、摩擦力、氣缸壓力，正壓力轉速溫度等信號是否顯示正常。如果哪一個信號不正常，就要在退出系統后進行檢查，直到各樣動作正確，信號顯示無誤。

11、在確認設備動作，信號無誤后，可選退出系統完成初步調試。

八、試驗方法：

1、制取試驗用的標準小樣（25mm×25mm×5～7mm），并作記號。裝上試片，打開電源開關、水閥、氣閥，啟動計算機，雙擊試驗機圖標，進入測控系統。

2、在開始試驗前，首先設定試驗的工作參數。上部分的數據設定與原定速試驗機的相同，另外增加了速度和壓力等設定參數。

        轉速的設定為每分鐘的轉數（RPM），根據此設定變頻器的頻率。當設定速度與檢測速度有差異時，計算機會每5秒自動增加或減小一個頻值，這個值通過“轉速增幅”設定。

        在速度自動控制中，當速差超過５００R/M，為安全起見，需要先進行手動調整，然后轉入自動控制。

而“轉速基頻”的數據只在手動時，計算機接受這個數據。在雙擊“基頻”的數據輸入框，要修改基頻數據時，轉速控制會修改為“手動”方式，以便計算機下傳這個設定數據。

主畫面的設備操作采用彈出式窗口操作，速度和壓力的起停和手自動也可以通過彈出式窗口操作，而設定值只能通過“控制參數”畫面操作。

        

3、試片初磨：為正式試驗前的準備，試片在100℃、3000轉進行初磨，直到試片與摩擦盤接觸面達到95％以上，方可進行正式試驗。

4、正式試驗：測量試片共10個點的初始厚度，輸入計算機。重新裝上試片，左右分開，注意摩擦方向。點擊試驗開始，在5000轉時，摩擦盤自動停止轉動。同時畫面顯示這一溫度段的全摩擦力（全平均摩擦力fm）、后摩擦力（后半平均摩擦力f）、摩擦系數（μ）值，輸入試片試驗后的厚度，計算機會自動計算出此溫度段的厚度磨損率（v）。

在主畫面中的各個設備的操作是隱含的，將鼠標靠近操作位置，鼠標就變成手的形狀，點擊鼠標，進入設備操作畫面。

在主畫面中，上部顯示溫度和摩擦系數的曲線，下部的左側顯示設備的主要運行參數，右側為試驗段結束時，計算的結果。

5、每小段試驗結束，通過“厚度輸入”畫面來輸入厚度數據。輸入時，點擊左1#輸入框，10個輸入框自動清空，可以直接通過小鍵盤輸入數據，用“空格鍵”或“回車鍵（ENTER）”完成輸入框的切換。

采用小鍵盤輸入時，要在“NumLock燈”亮的情況下使用。否則要按“NumLock鍵”將“NumLock燈”點亮。

6、       按照以上方法，可以接著作下一溫度段的試驗，也可以跳過不作，直接作后面溫度段的試驗。

7、       降溫試驗：可選一次性降溫、分段降溫。

8、打印輸出：根據提示，可選數據、曲線、彩色、黑白、中英文等打印設置。

9、完成試驗。

10、試驗查詢。

        試驗的結果會自動保存到硬盤中，存貯在D:\BS_Data_Record內，文件存貯按照年月日自動生產文件夾和文件名，對應某個試驗結果。所有的試驗結果都可以調出預覽和打印。        預覽上月的數據時，用鼠標雙擊“BS_Dat a_Record”，就可選擇上月的文件夾，進行數據查詢。

九、標定：

1、試驗機出廠時，正壓力、摩擦力、溫度、轉速測量系統均進行了標定，各項指標已達到有關標準要求。

2、力傳感器的標定應由當地計量部門進行，一般每年進行一次。沒有特殊情況不要調整放大器。

3、各參數的標定方法可參照企業標準進行。

十、其它：

1、摩擦盤的磨損用百分表測量，若其表面的磨損深度大于0.2mm時，必須重新修磨或更換新盤。摩擦盤軸向跳動小于或等于0.05mm，每次試驗前后要用P240剛玉砂布及金相砂紙處理其表面，使之保持光潔，并用潔凈軟布擦凈。

2、       熱電偶測溫裝置的安裝位置按照GB5763-1998標準規定進行。

3、氣動系統進氣部分油霧器中應加注透平機油，油面過半，保證氣缸的潤滑。

十一、試驗機的保養：

1、       每次試驗結束后及時清掃試驗機及周圍灰塵，保持試驗機的清潔。

2、       每三個月向加壓軸內加機油潤滑，保持其上下自如和正壓力值的穩定、準確。

3、       每三個月向試驗機主軸加注潤滑脂，保持主軸周圍干凈整潔。

4、       經常檢查測力架、測力桿、力傳感器的連接是否牢固、可靠，保證其在摩擦盤轉動后不致脫開，以免發生危險。

5、       每三個月調整皮帶松緊度，防止皮帶打滑而試驗機正常運轉。

6、       經常檢查主旋轉軸電加熱管線口與鋁箱的密封問題，防止漏水。

7、       經常檢查氣動系統各接頭、儲氣罐有無漏氣，防止系統卸壓而影響正壓力加載的準確性。

8、       經常檢查氣動系統進氣部分過濾器中有無凝結水，若有就應手動排水。

 

十二、易損件目錄：

 

 

十三、聲明：

1、       易損件不在保修范圍之內，請用戶自備，以備急用。

2、       由于誤操作、使用不當等人為因素造成元器件、零部件損壞等不在正常的保修范圍之內，維修時將收取維修費。

3、       機器、控制柜、電腦主機內重要部件不得自行拆卸，否則將失去保修資格，由此而引起的各種后果用戶自負。