MS-10A四球摩擦磨損試驗機及磨斑測量系統

一、前言

就需方采購的四球摩擦磨損試驗機及磨斑測量系統經過技術交流和協商，達成技術協議如下。經雙方簽字后，本協議成為商務合同不可分割的部分，在需方同供方簽署商務合同后生效，與商務合同具有同等的法律效力。

二、現場及公用條件

2.1 常溫，室內環境；

   存放環境溫度：-25℃~40℃。周圍環境濕度不大于95％（+25℃）。

    2.2 穩固的基礎或工作臺上，正確安裝；

    2.3 周圍環境無震動、無腐蝕性介質； 

    2.4 使用電源：試驗機為三相四線制380V；

    2.5 電源電壓的波動范圍不應超過額定電壓的±10％；

    2.6 試驗機電源應有可靠接地，頻率的波動不應超過額定頻率的2％。

三、選型條件

    3.1本試驗機滿足：GB/T12583-98 潤滑劑極壓性能測定法（四球機法）

                       GB  3142-82  潤滑劑承載能力測定法（四球法）

                       SH/T0189-92潤滑油抗磨性能測定法（四球機法）

                       SH/T0202-92潤滑脂極壓性能測定法(四球機法）

                       SH/T0204-92潤滑脂抗磨性能測定法（四球機法）

    3.2安裝使用于實驗室內，無需防爆設計等。

四、設備選型及技術性能

    供方依據需方給定的現場及公用條件和選型條件對設備進行選型，并對選取的設備的適用性負責。

MS-10A四球摩擦磨損試驗機

技術參數

1、試驗力范圍（無級可調）：0-10KN

2、軸向加載范圍：0-10KN

3、試驗力示值相對誤差：±1％

4、試驗力長時保持示值誤差：±1％F.S 

5、夾頭：有預緊力

6、主軸徑向跳動[mm]：≤0.01

7、驅動方式：直接驅動

8、加載方式：杠桿-砝碼

9、摩擦力：10KN

10、摩擦力測試誤差：±3％

11、主軸轉速范圍（無級可調〕：0-5000r/min

12、主軸轉速誤差:±2r/min

13、 主軸運行控制方式：手控、時控、限摩擦力、限摩擦系數

14、摩擦過程曲線：精細曲線

15、摩擦副溫度控制范圍：室溫-250℃ 

16、摩擦副溫度控制誤差：±2℃

17、控制系統：工業計算機,自動生成報表

18、試驗時間控制范圍：1秒-99小時  

19、主軸轉速控制范圍：1-9999999轉  

20、動力：伺服電機

21、伺服電機功率：1.0KW

22、額定電流：4.9A

23、磨斑觀察工具：影像顯微鏡

24、磨斑測量范圍準確度：0.001mm

25、光學放大倍數：38～500倍

26、具有大負荷過摩擦力自動停車能力

27、評定指標：PB、PD、ZMZ、長磨D值；

28、評定方法：磨斑測量與摩擦系數配合；

29、自動計算PB、PD、ZMZ：有（試驗后自動找出PB、PD、ZMZ值。并形成完整的報表

    PDF及曲線圖。）；

30、打印機：P2055X,打印測試數據；

31、測微扭矩扳手：0～100N·m；

32、采集值：采集摩擦力、摩擦系數、溫度（可用于判定油膜是否破裂的有力依據）

33、風冷系統：利用風冷使試驗油溫保持在恒溫狀態

34、試驗用鋼球：φ12.7mm

35、鋼球數量：1000顆

36、外形尺寸：1220mm×650mm×1800mm 

37、凈重：約400kg

38、隨機附帶出廠檢驗報告和檢定證書

試驗機結構及工作原理

4.1 試驗機結構

該試驗機主要由主軸及其驅動系統、液壓施力系統、摩擦副、電氣控制箱等部分組成。在試驗機的正前方觀察，下部是試驗機的機座，機座內裝有油缸、活塞和液壓油源。在機座的左上部是主軸及驅動系統，在主軸和活塞之間是摩擦副機構。在機座的右上部是電氣控制箱，完成試驗機各參數的測量和控制。

4.2工作原理

4.2.1主軸及驅動系統

主軸及其驅動系統由交流電動機、同步齒形帶、帶輪、測速磁電傳感器、主軸組件等系統組成。主軸轉速控制系統采用的是交流變頻調速器，它可通過操作面板上的調速旋鈕對電機進行無級調速。測速磁電傳感器將測得的轉速信號分別傳至主軸轉速測量控制系統和主軸轉速測量顯示系統，從而實現主軸轉速的閉環控制和主軸轉速的測量顯示。

4.2.2液壓施力系統

試驗機的施力系統由液壓油源、油缸、活塞及試驗力測量控制系統組成。電機驅動柱塞油泵，將油箱中的液壓油經吸油濾油器過濾后送入系統，再經精密濾油器過濾后送入油缸及各液壓閥。溢流閥可調定系統的工作壓力，并為系統提供過載荷保護功能。二位二通閥在試驗過程中處于關閉位置，試驗結束后處于導通位置，實現油缸的快速升降，在試驗間歇時，還可使液壓系統卸荷，降低整機的功率消耗和系統的發熱。

旋轉前面板上的一個調壓手輪，可調節試驗力。順時針方向為試驗力增加，逆時針方向為試驗力減小，系統壓力可進行無級調節。液壓油的壓力通過活塞傳到摩擦副形成試驗力，并通過壓力傳感器轉換為電信號傳至試驗力測量系統，由測量儀表顯示。具體見液壓原理圖。

4.2.3 摩擦副及摩擦力測量系統

該試驗機主要是以四球摩擦副的形式進行潤滑劑的極壓和抗磨損試驗。在試驗時，上面的一個鋼球通過鋼球夾頭固定在主軸下端的1：7錐孔中，并隨主軸一起轉動；下面三個鋼球固定在油盒中。油盒放在力矩輪上，力矩輪下面有一副推力軸承，使上、下摩擦副在試驗過程中可自動對中（注意：軸承的安裝位置不能改變）。試驗力是由活塞，經過推力軸承，力矩輪、油盒傳遞到摩擦副上的。當在上、下摩擦副間施加一定的試驗力，主軸以一定的速度轉動時，上、下摩擦副間就產生一定的摩擦力帶動油盒、力矩輪等一起轉動。為了平衡摩擦力，在力矩輪上伸出支桿，頂在箱體上。

1、試驗機的拆箱與安裝

試驗機罩有機衣安放在包裝箱內，由四個螺釘固定在箱座上。在拆箱前應首先檢查箱體外部有無損壞，拆箱后拿掉機衣，檢查試驗機在運輸過程中有無因過大振動對試驗機造成損壞等不良現象。取出附件箱內的文件包，對照裝箱單檢查附件、工具和隨機文件是否齊全。

將試驗機從箱座上吊起，運往試驗室的安裝位置，該機不需要打混凝土基礎，可放置在一般平整水泥地面上。如果裝在樓層上，應避開空心樓板。

將四個防震墊鐵安裝在試驗機的機座下面，防震墊鐵的作用是使試驗機運轉時更加平穩，并可調整整機的水平度。調整水平前應使各個墊鐵受力均勻，防震墊鐵受力后，橡膠墊有蠕變現象，一般兩周后穩定，此時應再檢查、調整一次試驗機水平。

試驗機調整完成后，擦去試驗機上的防銹油和脂，解開繩帶，在仔細閱讀本說明書后即可進行操作調試運轉。

五、使用與操作

    試驗機液壓系統用油為32＃精密機床液壓油，抗磨液壓油量約40kg，為了運輸的安全出廠前已經放掉，用戶在使用前應先將試驗機座后蓋打開，從空氣濾清器中將液壓油注入油箱，油面的位置應接近油標的最上部。然后接通電源，順序按下電源開關、主油泵開關，檢查油泵電機轉向是否正確。電機轉向由上往下看應是順時針方向。如果方向相反，則應調整電源的相序，當電機的轉向正確后，進行各部分的操作。在一般情況下，液壓油可兩年或更長一段時間更換一次。

5.1 試驗操作面板部分

試驗操作面板分為兩部分，其中下面為油源控制部分，上面為試驗參數控制部分。各按鈕功能如下：

壓力油泵開（綠色）:接通油源電機，使油泵開始工作。

壓力油泵關（紅色）:切斷油源電機，使油泵停止工作。

油缸升降: 船型按鈕(I)方向按下表示油缸上升，(O）方向按下表示油缸降。該按鈕控制快速回油閥，實現油缸的快速升降控制（詳見液壓原理圖）。

手動旋鈕：該旋鈕可在手動控制模式下調節試驗力的大小并保持一定時間的試驗力。旋鈕上方圓弧的粗細表示試驗力的大小。

上部操作面板功能如下：

試驗力顯示單元：顯示施加在四球摩擦副上的正壓力。

轉速控制部分：紅色按鈕為停止，無論主軸電機處于何種轉速下，按下該按鈕主軸電機立即停止轉動，并具有剎車功能；綠色按鈕為啟動按鈕，按下該按鈕，主軸電機開始旋轉，速度由轉速給定旋鈕調節，調節轉速時必須使油缸處于下降狀態，或油泵處于關的狀態，即使主軸處于空運轉狀態。

試驗時間設定操作：時間控制器上向右的箭頭指示按鍵是移位鍵，向上的箭頭指示按鍵是調節鍵，長時間按下移位鍵，當下排的數碼管閃爍時，即可使用移位鍵和調節鍵，完成試驗時間的設定。詳細的使用說明，請參閱其說明書。

5.2試驗操作

總電源開關位于試驗機的右側擋板上。接通電源，各指示燈及數碼管應點亮，啟動液壓油泵，使系統預熱15分鐘，檢查各測控功能是否正常。按下轉速啟動按鈕，調節轉速給定，達到所需的轉速后，按下停止按鈕。

具體操作可參照以下步驟：

1）清洗試驗過程中與被測潤滑劑相接觸的物品、部件。

2）將試驗鋼球裝入彈簧夾頭，將彈簧夾頭裝入主軸下端的錐孔內。

3）將試驗鋼球裝入油盒，加入被測油樣，將油盒安裝在力矩輪上，并裝上擋油罩。

4）按下油泵開、油缸升 按鍵，旋轉加荷手輪，使活塞上升，調整試驗力調零旋鈕，使試驗力顯示為“0"，再旋轉加荷手輪，使活塞繼續上升，使上下鋼球接觸，試驗力顯示至所需值。

5）確認力矩輪的支桿頂在防轉螺柱上，按下啟動按鈕，試驗開始。

6）試驗結束后，按下活塞下降按鈕，取下油盒，將油盒內的油倒出，使用溶劑將鋼球擦拭干凈后，移至顯微鏡下觀察磨斑，分析試驗結果。

7）使用扳手將主軸上的彈簧夾頭取下（取鋼球時使用錘桿），更換新的鋼球；使用罩頭扳手將油盒螺母松開（順時針為松開，逆時針為擰緊），根據油盒內鋼球磨損的情況的確定改變鋼球的摩擦位置或更換新鋼球，準備進行下一級試驗。

5.3 測控軟件的操作請參閱軟件說明書

六、試驗機的維護、保養和校驗

6．1 為了使本試驗機保持較高的精度和較長的使用壽命，用戶應正確使用試驗機，并認真維護和保養。應避免灰塵和油污進入電器控制箱內，對濾油器中的紙芯和液壓油，要及時更換。

6．2 試驗機的軸向試驗力應每年由當地計量部門（或由我公司計量檢查站）檢查一次。試驗力的示值精度應滿足“合格證明書"中的要求，若超差應進行調整。次操作應由使用人員進行。

七、測控軟件

7.1測控簡介

7.2軟件說明

l 7.2.1軟件的啟動和退出

    1.啟動Windows系統

    2.啟動MS-10A測控程序的幾種方法

a) 找到MR-S文件目錄，雙擊MR-S.exe

b) 雙擊桌面快捷方式

c) 開始--程序選擇MR-S程序單擊

l 7.2.2 軟件安裝

安裝步驟：

1.啟動Windows系統

2.打開“我的電腦"，選擇CD驅動器并雙擊鼠標左鍵打開

3.用鼠標雙擊Setup.exe進入MR-S安裝過程

4.依照安裝提示的步驟，即可完成MR-S安裝

l 2.3軟件的卸載

打開控制面板，選擇“添加/刪除程序"，在程序列表中選擇“MR-S"然后選擇“卸載"即可安全、快速的刪除“MR-S"。

7.3   試驗操作過程說明

7.3.1軟件運行后進入軟件主界面：（見圖一）

    軟件主界面包括了任務欄、顯示欄、曲線欄和曲線顯示欄，報警信息、報告打印范圍、選擇打印曲線、時間顯示、控制按紐等信息，其中控制按紐操作一般就可以滿足操作者使用基本的試驗操作。

7.3.2數字顯示：

    如果通訊成功，數碼管將隨時顯示 試驗力、摩擦力 、轉速、試驗轉數、溫度、摩擦系數等測試數據，如果通訊不成功那么就都顯示零，則可以用串口調試小助手來查看原因，如果調試助手中有數據顯示，那么可能是端口設置問題，換一個端口就可以解決，或者把端口設置信息按要求改動一下：" 19200  N   8   1"

7.3.3．曲線欄

    此欄顯示5條測試曲線。黑：試驗力。綠：摩擦力。紫：轉速。紅：試驗溫度。藍：摩擦系數。

    最上一行為調整各曲線滿量程，有默認數值，也可以隨意設置，如果下拉菜單中的數據還是不能滿足用戶要求，那么用戶可以隨機填寫數據，但是填寫的內容要為整數,填寫完數據后那么曲線縱橫坐標就發生相應的變化來滿足曲線顯示的具體要求。

7.3.4曲線信息欄：

    此欄可以隨時跟蹤顯示具體某一條曲線時間當前值和曲線的當前值，并且有顏色對應曲線,這樣用戶可以觀察某一變量的實時值.只要把鼠標放到相應位置，那么下面顯示欄中就會顯示當前的具體信息，操作者可以知道當前曲線的具體信息，免去了到保存數據查找什么的這個過程，是信息簡潔明了。

7.3.5報警信息欄

    報警信息包括，試驗力報警，摩擦力報警，轉速報警和時間報警

    如果測量值大于設定值時相應的報警信息框會變成紅色同時顯示如：“試驗力報警"。在試驗過程中一般都是知道做試驗要加多大的力做多長時間，如果加力到1000N的話那么就可以設定1000N，測量值超過1000N是就會彈出相應的信息提示操作者。

7.3.6任務欄:

 7.3.6.1文件包括的內容:

    保存的數據為文本格式,這樣可以方便用戶在其他商用報表中進行操作和調用及修改.

    保存曲線可以保存相應的所需要的相應曲線,其中試驗總曲線包括了上面的曲線內容

    如果想看曲線信息在曲線上點擊則可以顯示曲線的具體信息:

    打開文本格式文件則可以打開已保存的文本數據:

    此保存的數據都是從曲線上面一一對應保存下來,如果做完試驗忘記打印報表可以直接調用此保存的數據文件,那么報告就可以顯示做過試驗的所有信息,并且根據此數據自動繪制曲線

 7.3.6.2試驗過程保存的試驗曲線：

時間-試驗力-摩擦力曲線內容

時間－轉速－溫度－摩擦系數曲線（Y）

試驗總曲線

 7.3.6.3長磨初始報告信息及時間設置:

    初始信息包括長磨報告信息,極壓報告信息和試驗時間設定

    長磨信息填寫后報告信心則顯示你所填寫的內容并且可以把所填寫的內容自動保存到一個數據里面，當繪制曲線時可以把保存的長磨信息的內容全部調出來顯示到試驗報告對應的位置。

    在做試驗之前設定好試驗時間和保存數據的間隔則會在保存的文本格式文件中體現出來，在繪制曲線時就根據所設定的試驗時間和保存間隔時間加載數據。

    如果試驗時間到設定時間則會自動彈出提示對話框

   點擊保存（*.txt）彈出對話框

    在保存在：選擇保存路徑，填寫上文件名點擊保存就會在選擇的路徑下保存相應的內容

    注意（保存類型要為*.txt）

    為了防止突然斷電或者是電腦死機，特意做了一個自動保存數據，在D盤或者是E盤

    保存的文件名為年-月-日-時：分：秒形式

    自動保存的數據默認保存間隔為1秒，同樣可以根據自動保存的內容繪制相應曲線并且根據保存信息自動調用數組內容填寫到試驗報告中的相應位置。

 7.3.6.4長磨試驗報告包括：

    可以選擇相應的試驗報告，只打印滿足要求的試驗報告內容。其中試驗曲線總報告包括所有曲線內容，打印時可以從選擇曲線打印里選擇所要打印的曲線來進行選擇性內容打印 。

相應的顯示曲線內容：

 7.3.6.5極壓初始報告內容

極壓報告信息填寫完后，在打印的極壓報表表頭顯示填寫的相應信息

 7.3.6.6極壓報告包括兩個國標的內容：GB/T3142—82和GB/T12583--1991

一般情況下都是按照GB/3142—82來做極壓試驗

 GB/T3142—82有三方面內容：

  GB 3142表一

GB 3142表二

GB 3142表三

點擊A1下面的那個欄就會彈出

填寫響應信息按確定就可以自動計算平均直徑顯示到對應標題欄中.

GB/T12583—1990也是包括三方面內容

GB 12583表一:

GB 12583表二:

GB 12583表三:

點擊A1下面的欄則彈出

    有了以上的國標查詢表就可以不用在每次做極壓試驗時總是翻閱樣本來查詢國標內容,可以直接從軟件上查詢所需要的國標信息,給用戶操作帶來了很大的方便.

7.3.7報告打印范圍

    在起始時間和結束時間填寫范圍那么就可以在報告中顯示填寫的范圍并且自動計算區間的相應的平均值

報告1對應著：時間-試驗力-摩擦力-摩擦系數報告（X）

報告2對應著：時間-溫度- -摩擦系數報告（Y）

報告3對應著：試驗總曲線報告（Z）

    如果填寫的時間超過了試驗的時間則會彈出

    從而縮小填寫范圍,因為超過所做試驗范圍那么所計算的平均值就不準確了,所以加了限制.

7.3.8選擇打印曲線：

    把上面的對號去掉則不顯示打印的曲線

7.3.9為了方便計算，可以點擊計算器即可

    這樣可以讓操作者進行數據驗證用,也可以利用此計算器進行其他操作.

7.3.10顯示的是試驗時間

    顯示格式為XX時XX分XX秒,最長試驗可以進行99小時.

7.3.11控制按紐

    控制按紐和上面的菜單欄中的功能是一致的,這樣可以使操作者更直接更方便的進行試驗操作.

7.3.12退出則退出應用程序

7.4 維護與故障排除

l 7.4.1維護

軟件維護主要包括：

1. 保持系統文件的完整性。

2. 不要刪除預裝的試驗機軟件。

3. 認真閱讀使用說明書，理解后再進行操作。

4. 熟悉Windows操作，能熟練掌握Windows文件管理體系。

5. 不允許在試驗過程中起用其他軟件系統，如游戲等。

6. 嚴格執行開關機步驟，不要非法關機。

7. 按照打印機使用說明書進行操作。

8. 嚴禁未退出軟件而切斷計算機電源。

l 7.4.2常見故障及解決辦法：

1. 試驗力或者摩擦力突然跳動很大

n 看看主機試驗力或者摩擦力是否跳動，如果不跳動則卸載軟件重新安裝，如果主機參數跳動請于廠家聯系。

n 看看電源接線是否正確，有可能電源干擾，換另外插座進行測試。

2. 通訊時數據欄一直是“零"

n 可能是Com口已經壞了，請換其他計算機

n 利用USB轉接232進行轉接。

3.軟件死機

n 計算機硬件故障，更換計算機或者讓廠家進行維修計算機。

n 軟件故障，請于軟件開發本人聯系進行解決。

n 安裝文件不完整，卸除原來的軟件，進行重新安裝。

n 進行試驗的同時進行了其他操作，重新啟動計算機

n 電腦感染病毒，利用殺毒軟件進行殺毒

八、主要配置

九、磨斑測量系統

9.1系統簡介

磨斑測量系統是用于我公司MS系列四球摩擦試驗機試驗中對磨斑進行測量的系統。它是集光學、微電子、計算機 技術于一體的高技術產品，使用方便快捷，測量精度高，重復 性好。它將磨斑測量、數據處理、檢測報告、文件存盤和報告打印一起完成。另外還可對磨斑圖像進行處理、編輯、標注，并可以 圖像文件方式保存圖像。

該系統限度地消除了因操作者視力不同造成的測量誤差和操作中的空回誤差，同時也減少了對儀器的反復調節，加快了測量速度。它可供多人觀察，便于教學與研討。

9.2主要技術參數

9.3主要配置單            

十、供貨周期

    供貨周期：合同生效后30天內。

十一、質量保證 

  1、性能保證

    供方根據本技術協議中提出的現場及公用條件和選型條件來進行設備選型，并對選取 的設備能否符合需方提出的條件負全部責任。

    質量安全保證

供方對設備的設計、制造、試驗、供貨、發運、現場調試等過程全面負貴。產品的設 計制造、試驗和驗收遵照有關標準和規范，并滿足本協議書的要求。

  2、設備驗收

設備到達需方現場后，由供需雙方人員共同開箱檢驗和驗收。

  3、質保期及承擔的責任

質保期為設備在交付驗收合格后12個月。供方對提供的設備在質保期內對產品實行三包，并承諾如發生由制造質量或選型不當引起的問題，供方承擔責任并負責免費及時為 需方進行修復或更換損壞的零部件。

十二、售后服務

    供方售后做好設備技術咨詢、協助安裝設計的服務。售后派員指導安裝調試以及對需 方的員工培訓。如設備出現問題，供方接到用戶通知后24小時內派技術人員到現場服務。

供方可按照需方的要求，提供免費的現場技術培訓。如用戶需要，需方可以另外安排1-3人來供方總部進行技術培訓（免餐費、培訓費和資料費）

十三、資料交付

   隨機資料紙質版一份、電子版一份，包括：

       試驗機：使用說明書、合格證明書、裝箱單、溫控器說明書、易損件清

              單、變頻器使用說明書、軟件備份光盤。

       磨斑測量系統：裝箱單、使用說明書、軟件備份光盤