SY一l型真空摩擦磨损试验机的研制

　　真空摩擦学的研究对国防及航空、航天技术的发展具有重要意义，而真空摩擦试验机目前又没有现成的商品出售浏，因此从科研工作需要出发，研制了SY一1型真空摩擦磨损试验机。

　　1试验机总体设计

　　1.1试验机的组成

　　如图1为sy一1型真空摩擦磨损试验机系统方框图，包括真空试验平台(真空室和测量仪表系统)、摩擦试验机(置于真空室内)、数据采集处理系统和环境温度控制系统等组成。

　　真空系统用于获得试验所需的真空环境，即通过真空泵的工作，使真空室内的真空度达到试验要求的范围;球盘式摩擦试验机是设备的关键部分，从这里可以得到摩擦副运动产生的摩擦力信号。试验参数测量仪表系统用来测量包括真空度、转速、温度等在内的参数。数据采集系统用来采集试验所得到的数据。环境温度控制系统用来在真空室内产生高温、低温和通人各种不同气体，制造出各种不同的试验环境。图2所示为SY一l型真空摩擦磨损试验机照片。

　　2所示为SY一l型真空摩擦磨损试验机照片。

　　1.2真空系统

　　如图3所示，真空系统由高真空系统和低真空系统两部分组成，前者由真空室l、高真空阀3、捕集器4和金属油扩散泵5等组成。后者由管道阀6、电磁放气阀8和旋片式机械真空泵9等组成。可提供护oo~x600mm的试验空间，极限真空度为4x10一’Pa，恢复真空度时间(从大气抽至5x10一’Pa真空度)小于20min。

　　1.3球盘式摩擦试验机

　　图4为球盘式摩擦试验机结构图。试验机安装在真空室中，机座1与转动台(见图3)相连接，转动台在变频电机的带动下转动。载荷通过祛码盘11传到试验球3上产生压力，从而球与盘两个试件之间产生摩擦，摩擦力通过横杆12传到传感器14上，转换成电信号经放大传出，与计算机数据采集电路相连，经过A/D转换，将采集到的电信号转换为数字信号，将信号传人计算机中进行处理。

　　1.4数据采集处理系统

　　对摩擦力信号进行采集，从而得出所试验的轴承材料的摩擦学特性。图5为数据采集处理的流程图，本系统可以在采集数据的过程中实时监测摩擦系数数据可以直接处理，也可以存储在文件中，以便进行后处理.

　　2实测使用

　　经调试后对SY一l型真空摩擦磨损试验机进行了大量的实测使用，下面仅介绍一例。

　　试验选用陶瓷球与钢盘配副，51:N:陶瓷球的直径为1. 113mm，粗糙度尺0. 061a,m，维氏硬度14一18 GPa;G(;r15。钢盘的粗糙度R0. 08 wm，硬度HRC58一62。

　　在真空(真空度为6x10一，Pa)条件下进行干摩擦试验，试验载荷为gN，转速为64Or/min，线速度为:二21记s，试验时间为30min上下试件在试验前用丙酮清洗摩擦表面，并用吹风机吹干.