Четырехшариковый трибометр (с ручной загрузкой) - тестер трения и износа
Четырехшариковый трибометр (с ручной загрузкой) - тестер трения и износа – Toron4B10P™
Прецизионный четырехшариковый трибометр Toron4B10P™ (модель MRS-10P) — это рычажный прибор для испытаний на трение и износ, предназначенный для оценки несущей способности при экстремальных давлениях и противоизносных свойств смазочных масел и консистентных смазок в условиях высококонцентрированного точечного скольжения.
В основе Toron4B10P™ лежит прецизионная механическая система нагружения с передаточным отношением 1:20. Приложенные к рычагу грузы усиливаются за счет передаточного отношения 1:20, обеспечивая контролируемые нормальные усилия от 60 Н до 10 кН в зоне контакта четырех шариков — это прямой, механически прозрачный и высоконадежный механизм нагружения, который лежит в основе испытаний на четырехшариковом трибометре с момента его появления.
Прибор измеряет три международно стандартизированных показателя экстремального давления: максимальную нагрузку, препятствующую заклиниванию (PB), нагрузку при спекании/сварке (PD) и комплексный индекс износа (ZMZ), а также диаметр следа износа и коэффициент трения для оценки износостойкости. Скорость вращения шпинделя регулируется от 200 до 2000 об/мин с точностью ±10 об/мин, а температурный режим охватывает диапазон от окружающей среды до 200°C с допуском ±2°C.
Трибометр Toron4B10P™ разработан для лабораторий, которым необходима механически надежная, простая в использовании четырехшариковая платформа с хорошо изученным механизмом нагружения на основе веса — проверенная конфигурация для испытаний на трение и износ по стандартам ASTM D2783, D2266 и D4172, обеспечивающая долговременную надежность и минимальные требования к техническому обслуживанию.
10 кНМАКСИМАЛЬНАЯ НОРМАЛЬНАЯ СИЛА | 200 NМАКСИМАЛЬНАЯ СИЛА ТРЕНИЯ | 1:20КОЭФФИЦИЕНТ РЫЧАГА | 2000 оборотов в минутуМАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ШПИНДЕЛЯ |
Четырехшариковый трибометр (с ручной загрузкой) - тестер трения и износа – Toron4B10P™ Области применения
Четырехшариковый трибометр Toron4B10P™ подходит для широкого спектра применений в области испытаний на трение и износ:
| Квалификация для использования смазочных материалов, работающих в условиях экстремального давления | Определяет значения PB и PD для трансмиссионных масел, смазочно-охлаждающих жидкостей и металлообрабатывающих смазок при ступенчатом увеличении нагрузки, подтверждая соответствие пакетов противозадирных присадок стандарту ASTM D2783. |
|---|---|
| Испытания противоизносных свойств смазки | Оценивает диаметр следов износа и противоизносные свойства смазочных материалов при стандартных условиях нагрузки, скорости и температуры в соответствии со стандартом ASTM D2266. |
| Скрининг износа смазочной жидкости | Количественная оценка эффективности предотвращения износа моторных масел, трансмиссионных жидкостей и гидравлических смазочных материалов с помощью четырехшарикового протокола износа ASTM D4172 для контроля качества продукции и разработки рецептур. |
| Длительная износостойкость | Обеспечивает непрерывные испытания на трение и износ в течение до 99 часов, позволяя проводить исследования долговечности смазочной пленки и характеристик износа, вызванного окислением, для масляных и консистентных смазок. |
| Измерение коэффициента трения | Измеряет и регистрирует коэффициент трения на протяжении всего цикла испытаний, предоставляя количественные данные для оценки эффективности антифрикционных присадок и определения режима смазки. |
| Контроль качества продукции и входной контроль | Предлагает надежную, механически исправную четырехшариковую трибометрическую платформу для планового входного контроля материалов и контроля качества продукции, требующих данных о соответствии/несоответствии стандартам ASTM. |
Стандарты рассмотрения жалоб
| Стандарт | Название | Описание |
|---|---|---|
| ASTM D2783-03 (2009 г.) | Стандартный метод испытаний для измерения противозадирных свойств смазочных материалов (метод четырех шариков) | В документе описывается методика четырехшарикового трибометра для определения несущей способности масел и жидкостей при экстремальных давлениях, позволяющая получить значения PB (нагрузка, предотвращающая заклинивание), PD (нагрузка, вызывающая сварку) и ZMZ (индекс комплексного износа). |
| ASTM D2266-01 (2015 г.) | Стандартный метод испытания для определения износостойкости смазочных материалов (метод четырех шариков). | Определяются стандартные условия испытаний на трение и износ для смазочных материалов — 1200 об/мин, 75°C, 40 кгс, 60 мин — в результате чего значение диаметра следа износа становится основным показателем противоизносных свойств. |
| ASTM D4172-94 (2010 г.) | Стандартный метод испытания для определения износостойкости смазочной жидкости (метод четырех шариков) | В документе изложен протокол испытания на износ смазочных масел и жидкостей с использованием четырех шариков: 1200 об/мин, 75°C, 40 кгс, 60 мин; диаметр следа износа напрямую определяет противоизносную пленку жидкости. |
Четырехшариковый трибометр (с ручной загрузкой) - тестер трения и износа – Toron4B10P™ Основные характеристики
| Проверенная рычажная система загрузки 1:20 | Система точного механического рычага увеличивает усилия, создаваемые собственным весом, в 20 раз, обеспечивая стабильные, не подверженные смещению нормальные усилия во всем диапазоне от 60 Н до 10 кН без электронных приводов — для надежной нагрузки на четырехшариковый трибометр. |
|---|---|
| Широкий диапазон нормальных сил (60 Н–10 кН) | Диапазон нагрузок от 60 Н до 10 кН охватывает весь спектр ступенчатых нагрузок ASTM D2783 EP и позволяет проводить испытания высокоэффективных смазочно-охлаждающих жидкостей, требующих повышенного контактного давления для достижения условий сварки. |
| Точное регулирование скорости вращения шпинделя (±10 об/мин) | Скорость вращения шпинделя регулируется в диапазоне от 200 до 2000 об/мин с точностью ±10 об/мин, что обеспечивает соответствие требованиям стандарта ASTM к скорости вращения для повторяемых условий испытаний на трение и износ. |
| Контроль температуры (от комнатной температуры до 200 °C, ±2 °C) | Нагреваемый шариковый узел поддерживает температуру ванны со смазочным материалом в диапазоне от комнатной до 200 °C с точностью ±2 °C, что позволяет проводить трибологические исследования в зависимости от температуры во всем диапазоне рабочих параметров смазки. |
| Три показателя эффективности EP: PB, PD, ZMZ | Непосредственно измеряет и отображает значения негерметичной нагрузки PB, сварочной нагрузки PD и комплексного показателя износа ZMZ — полную международную характеристику экстремального давления, необходимую для квалификации смазочных материалов. |
| Датчик силы трения (до 200 Н) | Непрерывное измерение силы трения на протяжении всего испытания позволяет отслеживать изменения толщины смазочной пленки в режиме реального времени и получать количественные данные о коэффициенте трения наряду с результатами анализа следов износа. |
| Гибкая продолжительность тестирования (от 1 секунды до 99 часов) | Программируемое время тестирования позволяет проводить как быстрые протоколы ступенчатой нагрузки с противоизносными свойствами, так и длительные испытания на износостойкость без модификации оборудования. |
| Возможность проведения долговременных испытаний на износостойкость | Поддерживает проведение испытаний на износостойкость смазочных материалов в течение длительного времени для оценки прочности пленки, ухудшения эксплуатационных характеристик под воздействием окисления и истощения присадок с течением времени. |
| Прочная механическая конструкция, не требующая сложного обслуживания. | Механизм рычажной нагрузки, основанный на весе, не имеет электронных приводов или контроллеров обратной связи, что обеспечивает надежную конструкцию с минимальными требованиями к калибровке и длительным сроком службы в условиях промышленных лабораторий. |
Теория и метод
Четырехшариковый трибометр основан на проверенном геометрическом принципе контакта: один вращающийся верхний стальной шарик прижимается к трем нижним стальным шарикам, расположенным в горизонтальной плоскости внутри заполненной смазкой чашки. Полученное тетраэдрическое расположение создает точечные контакты Герца с экстремальным локальным давлением, непосредственно имитируя самые жесткие трибологические условия, существующие на боковых поверхностях зубьев редукторов, подшипниках качения и высоконагруженных деталях скользящих машин.
В системе Toron4B10P™ нормальная нагрузка прикладывается с помощью прецизионной механической рычажной системы с передаточным отношением 1:20. Грузы, размещенные на рычаге, умножаются на передаточное отношение 1:20 для создания необходимой силы контакта в области соприкосновения шарика. Такой подход к нагрузке, основанный на весе, является механически прямым и по своей природе стабильным, исключая дрейф электронного привода и обеспечивая возможность немедленной проверки калибровки силы с помощью простых весовых стандартов.
Испытательная смазка заполняет чашку, полностью покрывая все зоны контакта. По мере вращения шпинделя и верхнего приводного шарика смазочная пленка между поверхностями испытывает касательное напряжение в месте контакта. Переход от полной смазки через смешанную к граничной смазке — и, в конечном итоге, к адгезионному заеданию — отслеживается с помощью измерения силы трения и исследования следов износа после испытания.
При испытаниях на противоизносность (ASTM D2783) нагрузка увеличивается с заданными шагами. Диаметр следа износа на трех нижних шариках измеряется после испытания при каждой нагрузке. PB — последний шаг без сварки; PD — нагрузка сварки; ZMZ — износ на всех этапах нагрузки. При испытаниях на противоизносность (ASTM D2266/D4172) четырехшариковый трибометр работает в фиксированных условиях, а результирующий диаметр следа износа напрямую количественно определяет эффективность защитной пленки смазки в условиях концентрированного трения и износа.
Этапы метода тестирования
1. Подготовка и загрузка шариков — Три стальных шарика диаметром Ø12.7 мм фиксируются в держателе шариковой чашки; приводной шарик устанавливается в патрон шпинделя. Чашка заполняется тестовой смазкой до заданного уровня.
2. Настройка температуры — Устанавливается целевая температура (от комнатной температуры до 200 °C), и система нагрева стабилизируется с точностью до ±2 °C. Температура поддерживается на протяжении всего периода испытаний на трение и износ.
3. Приложение нагрузки — На рычаг устанавливаются грузы. Соотношение 1:20 усиливает весовую силу для достижения целевой нормальной силы (60–10 кН) в зоне контакта четырех шариков.
4. Настройка скорости и запуск теста — Скорость вращения шпинделя устанавливается в диапазоне 200–2000 об/мин (точность ±10 об/мин). Настраивается таймер (от 1 секунды до 99 часов), и запускается тестовый запуск.
5. Мониторинг силы трения — Сила трения (до 200 Н) непрерывно измеряется на протяжении всего испытания, что позволяет в режиме реального времени обнаруживать переходы режимов смазки и случаи заклинивания.
6. Измерение и отчетность по износу — После испытания измеряется диаметр износа на трех неподвижных шариках. Значения PB, PD, ZMZ, диаметр износа и коэффициент трения приводятся в соответствии с применимым стандартом ASTM.
Четырехшариковый трибометр (с ручной загрузкой) - тестер трения и износа – Toron4B10P™ Технические характеристики
| МЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НАГРУЗКИ | |
| Диапазон нормальной силы | 60 Н – 10 кН |
| Метод приложения нормальной силы | Грузовая нагрузка (мертвый груз) |
| Коэффициент кредитного плеча | 1:20 |
| Максимальная сила трения | 200 N |
| СИСТЕМА ПРИВОДА | |
| Диапазон скорости шпинделя | 200 - 2000 об / мин |
| Точность скорости вращения шпинделя | ± 10 об / мин |
| ТЕПЛОВАЯ СИСТЕМА | |
| Диапазон регулирования температуры | Комнатная температура – 200°С |
| Ошибка контроля температуры | ± 2 ° C |
| КОНТРОЛЬ ТЕСТИРОВАНИЯ | |
| Диапазон контроля времени | 1 секунда – 99 часов |
| ТЕСТОВЫЕ РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ | |
| Диаметр стального шарика | Ø 12.7 мм |
| РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ | |
| Показатели ЭП | Максимальная нагрузка без заедания PB; Нагрузка спекания/сварки PD; Значение износа ZMZ |
| Износостойкие выходы | Диаметр зоны износа (WSD); Коэффициент трения |
| ПРИМЕНИМЫЕ СТАНДАРТЫ | |
| Соответствие стандартам | ASTM D2783-03(2009); ASTM D2266-01(2015); ASTM D4172-94(2010) |