GTYD－MSM型定速式摩擦试验机-西安广腾电子科技有限公司

GTYD－MSM型定速式摩擦试验机

一、概述

自八十年代我国消化吸收日本HP－S型定速式摩擦试验机生产出自己的D－MS型定速式摩擦试验机后，该试验机一直做为摩擦材料行业的常规检验设备，为摩擦材料产品质量的控制和提高做出了巨大的贡献。但是在长期的生产、试验中也暴露出该试验机的一些缺陷，即数据采集、处理方法原始，准确度低、操作复杂，试验结果重现性差等问题。为了克服以上不足，减少试验误差，使操作更为合理、简单，我中心在吸收国内外兄弟单位试验机优、缺点的基础上，利用现代传感技术，设计制造了改进型定速式摩擦试验机(型号GTYD-MSM)。

⒈ 组成

MSM型定速摩擦试验机由三部分组成，即主机、强电控制柜、计算机测控系统。计算机测控系统包括摩擦力、转数、温度检测和主电机、电加热、风机、水阀的控制等。系统采用品牌计算机，配置为台式电脑i3-4170 /500G/DVD/4G DDR3内存/19.5LCD多媒体系统。数据采集与控制采用自行开发的数据控制器，使系统具有无干扰、扩展力强、性能稳定等优点，WINDOWS 7平台下，采用可视化编程软件开发，软件的人机操作界面友好，画面直观、大方、数据显示清晰明了。强电控制柜下部安装电气控制器件，上部安装有摩擦力放大器、温度变送器、转数传感器和仪表信号处理端子板。端子板上的线缆直接连到计算机，传感器信号经端子板将信号调理后送计算机。计算机通过检测传感器信号，计算出当前摩擦系数、转数和温度，并根据当前试验设定温度来控制冷却和加温。当目前温度高于试验设定温度时，计算机会自动开启风机并陆续开启水阀制冷。当盘温低于设定温度时，计算机会关闭风机和水阀，打开电加热陆续升温。实验过程结束时，经确认，计算机即自动将试验数据写入数据库，以备日后查询调用。该试验机可选中英文操作界面，可选中英文打印试验结果。

⒉主要功能：

该试验机可用于测量汽车用制动器衬片（刹车片）、汽车用离合器面片，石油钻机刹车块及各种工业用机械摩擦片、摩托车制动片等非金属摩擦材料的摩擦系数（μ）和磨损率（V）。满足以下标准的试验方法要求：

GB5763－2008 汽车用制动器衬片

GB/T5764－2011 汽车用离合器面片

GB/T11834－2011 工业机械用石棉摩擦片

QC/Y227.1－2009 摩托车和轻便摩托车制动片摩擦性能试验方法

二、试验机工作原理：

本试验机所依据的工作理论为：摩擦力（f）等于正压力（F）乘以摩擦系数（μ）

即： f＝F×μ 　⑴

摩擦系数： μ＝f / F ⑵

由⑵式知，要测量物体的摩擦系数，只要测出一定压力下的摩擦力便可计算其摩擦系数。该试验机通过正压力加载轴7（如图1所示）向试样21加上规定的正压力F，在一定转速下使摩擦盘5与试样21之间产生摩擦，摩擦力通过力传感器15测量，计算机系统每转内三次采集力传感器所测试的摩擦力，在5000转内（约10分钟）将所有摩擦力相加后平均，得全平均摩擦力fm，同样计算出后2500转的后平均摩擦力f，摩擦系数μ＝f/F。降温试验及其离合器面片等材料的试验按标准规定程序进行试验，计算机屏幕随时显示摩擦系数、温度、转数的关系曲线，通过鼠标点击进入试样磨前、磨后的厚度，计算机自动算出其磨损率，试验结束后由打印机打印试验曲线和全平均摩擦力（fm）、后平均摩擦力（f）、摩擦系数（μ）和磨损率（v）等试验结果。

三、主要技术参数：

⒈试样21的中心与正压力加载轴的中心距离为150mm。

⒉ 摩擦盘5的材质GB/T9439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）。

⒊摩擦盘表面温度由热电偶29测量，温度测量精度为1℃，测量误差5℃。

⒋摩擦盘转速为480～500r/min，转数测量精度为1转，测量误差为2转。

⒌试样长宽尺寸为25×25mm；厚度为5～7mm；试样数量为2个；其厚度差小于0.2mm。

⒍正压力：除去砝码吊栏上的所有标准砝码17时，加在两个试样上的正压力之和为367.5N；吊栏上每增加1kg砝码，正压力则增加10kg；标准砝码为3个2.5kg，1个1.25kg；4个砝码全部加上（做刹车片试验），其正压力为8.75×10×9.8＋367.5=1225N（试片所受的压强为0.98MPa）。当做离合器面片试验时，吊栏16上只加1个2.5kg标准砝码，其正压力为2.5×10×9.8＋367.5=612.5N（试片所受的压强为0.49MPa）。

⒎力传感器15的测量精度为1.0N，测量误差为10N。

⒏主电机18的功率为7.5KW，加热管4为3根，每根1.5KW；风机20的功率为120W。总功率为12.12KW。

9.供电方式：380V/50HZ 三相四线制

四、安装与调试：

⒈该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。（空气开关40A）

⒉可靠安装试验机的地脚螺栓，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）。

⒊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以上落差，否则会引起排放困难，风机内存水而烧坏风机。

⒋主机地脚调整稳定后，检查主机正压力加载轴6是否上下灵活；摩盘转动是否灵活；认真固定测力杠14和力传感器15，确认摩擦盘转动后此部分不会脱开。请在每次开机前，确保此处联接牢固，否则会打坏测力杠，发生意外。

⒌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φ32mm的橡胶管和φ60mm的塑料管，冷却水进管24的另一端与自来水管连接。

⒍主机检查完毕后，即可将其电器部分与控制柜和计算机连接（参见本说明书的电气图）。并将主机、控制柜等可靠接地。

⒎抬起主机上的卸载手柄9，使正压力加载轴6抬起，试样支撑臂23与摩擦盘5脱开，取掉试样压具，确保摩擦盘上无任何东西，能够自由转动后，才可以打开控制柜上的电源开头启动“主机"按钮，摩擦盘转动，即空转，观察摩擦盘转动状况，确认其无摇晃、振动和异常声音后，即认为试验机空转正常（同时用试电笔检查主机、控制外壳是否带电，如带电要可靠连接地线予以消除）。

⒏打开计算机主机电源开关，双击鼠标右键点击显示屏上的试验机图标，进入试验程序，确定有关的试样参数，待显示屏上出现试验机模型后，点击“试片初磨"样，确认摩盘上没有其它东西后，点击“是"图标，主电机即起动，摩擦盘转动，用手拉一下测量架，显示屏上将会出现对应的力值，此表明计算机系统与强电控制柜、主机连接正常，否则检查各线是否连接正确。

⒐点击显示屏上的“退出系统"，关掉主电机，压下卸载手柄9，抬起试样加载轴，将试片装在试样支撑臂23的两端上，放下卸载手柄9，压紧试样，调整加载杠杆使其平衡，再进入计算机控制系统，点击“试片初磨"、选“是"栏，试验机加样运转，显示屏上将出现瞬时摩擦系数、温度、转数值和摩擦系数、温度的曲线图，试验过程中试验机应无振动和异常声音。（如果温度显示出现负值，可将热电偶的两接线颠倒即可正常）

五、试验方法：

⒈启动系统：每次试验前应首先打开控制柜总电源开关，启动计算机，直至WINDOWSXP标准工作界面下。

⒉安装试片：将试片安装在试样支撑臂的两端上（确保试样安装好），放下卸载手柄9，在砝码吊栏16上加上规定重量的标准砝码（刹车片、工业机械摩擦片：3个2.5kg，1个1.25kg；离合器面片：1个2.5kg），调整水平调节螺丝7，使杠杆上的水平标尺线11与水平指针10在一条直线上。

⒊磨合试样：和鼠标双击电脑屏幕上的“实验仪"图标，启动程序按照屏幕提示进入程序主界面，选择“试片初磨"，确认后即可。试样先在100℃下进行磨合，磨合好的试样接触面应达到95%以上，才可进行正式试验，用千分尺测量两试样各五个点处的厚度，试样分为左右两片，测量值输入计算机。

⒋正式试验：重新将试样装好，用鼠标点击屏幕上的“开始试验"按钮，开始正式试验，到5000转后，主机自动停机，此时按照屏幕提示完成后面每个温度下升温（热衰退）和降温（恢复）试验。试验过程完成后，经确认计算机即自动将试验数据写入硬盘，以备日后查询调用。

⒌打印输出：试验过程完成后，计算机会提示是否打印数据、曲线，此时确认即可打印输出。

⒍查询记录：在程序主界面下有一个“查询记录"按钮，点击此按钮，计算机即调用数据库存，并弹出实验历史记录列表框，点击要调用的实验记录，点击“调出实验记录"按钮，此时“打印"即可打印输出该记录的数据及曲线。

⒎完成试验：试验结束后，试片和摩擦盘面的外观用目测。退出程序，关闭计算机，并断开控制柜上的总开关。

六、标定：

⒈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。

⒉力传感器的标定采用专用标定支架、纲丝绳和10.0kg重的四等标准砝码4个来进行，力传感器一般每年进行一次标定，没有特殊情况请不要调整放大器。

⒊各参数的标定方法可参照企业标准进行。