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摩擦磨損(摩擦學(xué))試驗(yàn)方法及儀器選型(連載一)

更新時間:2017-06-22 17:25:00點(diǎn)擊次數(shù):
1.摩擦磨損(摩擦學(xué))概述
    摩擦學(xué)既是綜合運(yùn)用多領(lǐng)域、多學(xué)科知識的理論科學(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、潤滑問題的目的。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的科研院所和大中型企業(yè)對摩擦磨損研究的意義越來越重視。摩擦磨損對于節(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,我國的GDP占世界的4%,卻消耗了占世界30%-40%的鋼、50%的水泥,我國的等當(dāng)量GDP能耗是美國的2倍,歐洲的3倍,日本的4倍。要趕上或接近先進(jìn)國家的能耗水平,摩擦學(xué)在解決國家發(fā)展中所遇到的資源、能源和環(huán)境保護(hù)等問題中,有著特別突出的作用!
摩擦學(xué)這一學(xué)科領(lǐng)域在我國起步較晚,發(fā)展比較緩慢。因此,我國摩擦學(xué)研究在節(jié)約資源、能源方面的獨(dú)特作用還沒有充分發(fā)揮出來,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。本文就固體材料及潤滑油的摩擦磨損試驗(yàn)設(shè)計及設(shè)備選型作一簡單介紹。
摩擦磨損模擬試驗(yàn)是在實(shí)際使用條件下對測試對象進(jìn)行試驗(yàn),同時改變各種試驗(yàn)參數(shù)來測定其對試驗(yàn)材料的摩擦磨損性能的影響,而且這種模擬試驗(yàn)相對于臺架試驗(yàn)具有測試數(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,可用來重復(fù)的對大量試件進(jìn)行試驗(yàn)。但這種試驗(yàn)方法所測得的結(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、相對運(yùn)動速度、環(huán)境溫度、試驗(yàn)時間、潤滑介質(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的,是在一定條件下對材料抗摩耐磨性能的描述。
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