摩擦學實驗報告

1、使用四球摩擦試驗機對油膜抗壓強度及摩擦系數(shù)測定材料E123 41203057 姜濤一、 實驗目的1. 了解四球摩擦試驗機的基本結(jié)構(gòu)； 2. 掌握潤滑劑油膜強度、抗磨性能和和摩擦系數(shù)的測試方法。 3了解常用潤滑油的摩擦學性能及減摩抗磨添加劑的作用二、實驗原理簡述 在四球機中四個鋼球按等邊四面體排列著。上球在1760轉(zhuǎn)/分下旋轉(zhuǎn)。下面三個球用油盒固定在一起，通過液壓系統(tǒng)由下而上對鋼球施加負荷。在試驗過程中四個鋼球的接觸點都浸沒在潤滑劑中。每次試驗時間為10秒，試驗后測量油盒內(nèi)每個鋼球縱橫兩個方向的磨痕直徑，求出平均直徑。按規(guī)定的程序反復試驗，直到求出代表潤滑劑承載能力的評定指標。 測潤滑劑抗磨性能

2、時，上球轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/ 分，運轉(zhuǎn)時間30min。三、實驗儀器與設備 1.四球摩擦試驗機: 負荷范圍為6800公斤。2.顯微鏡：裝有測微計，讀數(shù)值為0.01毫米。 3.鋼球：符合GB 308鋼球要求的2級軸承鋼球，直徑為12.7毫米，材料為GCr15。4、軋鋁油若干四、實驗步驟A.油膜抗壓強度的測定 1、預熱四球機，開機空轉(zhuǎn)30分鐘。 2、清洗用具，用溶劑汽油清洗鋼球、油盒、夾具及其它在試驗過程中與試樣接觸的零部件，再用石油醚洗兩次，然后用吹風機吹干，清洗后的鋼球應光潔無銹斑。清洗后請勿用手直接接觸試樣。 3、裝配用具，先將一鋼球裝入彈簧夾頭，上在主軸內(nèi)，另三個鋼球固定油盒內(nèi)，上在下副盤上。把

3、試樣倒入油盒中，讓試樣蓋過鋼球而到達壓圈與螺帽的接合處。如果是試驗潤滑脂，則先在油盒中放上足夠數(shù)量的潤滑脂，把球嵌入潤滑脂中，放上壓環(huán)，擰緊螺帽固緊油盒，抹平表面的潤滑脂并調(diào)整到壓圈與螺帽的接合處。試樣中不能有空隙存在。 4、升油盒，將實驗力預置到較大數(shù)值,按下試驗力施加鍵，1min后暫停，依次按下靜壓油泵、壓力油泵，油盒升降按鈕。在油盒上升過程中調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使試驗力現(xiàn)實0N。5、加載試驗力，試驗力穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)微調(diào)閥手輪使試驗力達到預定數(shù)值。6、監(jiān)察報警區(qū)，時間設定為10s，頻率設定為43.86，將摩擦力調(diào)零，時間轉(zhuǎn)速清零。檢查報警區(qū)，直至無紅燈亮。7、啟動電機，按FDW啟動電機，出現(xiàn)問題時按

4、STOP。8、觀測磨斑，用光學顯微鏡觀察三個試驗鋼球，測量磨痕直徑，取平均值，精確到0.01mm。 9、PB的測定，測定PB時要求在最大抗壓強度PB下的磨痕直徑，不得大于相應的補償線上的磨痕直徑（即補償直徑）的5%。如果測得某種負荷下的磨痕直徑比相應的補償線上的磨痕直徑大5%。則下次試驗就在較低的負荷下繼續(xù)這種操作，直到確定最大抗壓強度為止。B.摩擦系數(shù)的測定（長磨試驗）1、設定參數(shù)，預熱后、頻率設置為29.95，時間為30min。2、裝配用具，裝配頂球，底球，試驗力預置為392N3、升油盒，上升過程試驗力調(diào)零，穩(wěn)定后按試驗力施加鍵。4、啟動電機，試驗力穩(wěn)定后，按FWD鍵和運行鍵，試驗結(jié)束后保

5、存數(shù)據(jù)及試驗曲線。五、試驗數(shù)據(jù)測量油膜的抗壓強度：試驗轉(zhuǎn)速試驗力1760r/min255N1760r/min294N長磨試驗試驗轉(zhuǎn)速試驗力摩擦系數(shù)1200r/min392N0.00963PB=490N WSD=0.46 六、實驗現(xiàn)象觀測圖為試驗后的鋼球表面七、實驗結(jié)論及討論 本次實驗主要使用了四球摩擦試驗機對軋鋁油油膜的抗壓強度及摩擦系數(shù)進行了測定，了解了四球摩擦試驗機的操作，對潤滑劑的抗壓效果有了一定的了解，并對軋鋁油的抗壓強度和摩擦系數(shù)有了數(shù)據(jù)的認知。對軋制過程中潤滑劑作用的分析材料E123 41203057 姜濤一、 實驗目的1、對軋制的過程有進一步的認知，對多道次軋制有明確的認識，了解

6、具體的操作。2、了解軋制試樣的潤滑油的基本組成，通過軋制數(shù)據(jù)分析不同成分的潤滑油的作用。3、對用不同潤滑油軋制的試樣的表面組織進行觀察和分析。二、實驗原理軋制油的功能是在軋輥和帶鋼的表面形成一個保護膜，由限制金屬與金屬之間的接觸的方法來減小摩擦系數(shù)。水是潤滑油的載體，其作用是冷卻，帶走在軋輥咬入過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱。因此，軋制乳化液實現(xiàn)了為了滿足軋機的速度和帶鋼的質(zhì)量等要求所必須的功能，既提供了潤滑性能，又提供了冷卻性能。對每臺軋機，所采用的軋制油都必須特別配制，以便提供控制金屬與金屬之間的接觸所必須的潤滑性能。在金屬與金屬之間發(fā)生接觸時，就會產(chǎn)生摩擦，如果沒有摩擦，就會產(chǎn)生諸如打滑和厚度控

7、制的結(jié)果不良等問題。因此，軋制油的目的并不是消除摩擦，而是必須控制它以滿足軋機的要求。三、實驗儀器與設備 1、軋機一臺2、以二硫化鉬為主要成分的潤滑油1和潤滑油23、不同厚度的鋼板3片4、石油醚一瓶5、顯微鏡6、螺旋測微器四、實驗步驟1、對3片鋼板進行編號，使用螺旋測微器進行3次厚度的測量并取平均值，記錄。2、分別對1號、2號、3號鋼板進行使用無潤滑油、1號潤滑油、2號潤滑油的軋制，每次6道次，壓下量為0.2mm。每道次軋制后再次進行鋼板厚度的測量并記錄。3、在3片鋼板軋制完畢后， 分別對每片鋼板進行顯微組織的觀察及照相。4、每6道次軋制完畢之后，使用石油醚進行潤滑與潔凈。五、實驗數(shù)據(jù)表5.1

8、：3塊鋼板初始厚度測定原始軋件厚度（mm）鋼板序號一次測量二次測量三次測量平均厚度1號1.471.4661.4671.4682號1.4921.4811.4711.4813號1.4791.4731.4691.474表5.2：1號鋼板（干軋）的鋼板實驗中厚度測量干軋（mm）道次一次測量二次測量三次測量平均厚度11.3471.3361.361.34821.1631.1611.161.16130.9660.9550.9540.95840.7760.770.7680.77150.6020.590.5840.59260.460.4510.4570.456表5.3：2號鋼板（0.6%MoS2潤滑）的鋼板實驗

9、中厚度測量0.6%MoS2潤滑（mm）道次一次測量二次測量三次測量平均厚度11.4371.4181.4191.42521.3211.3011.31.30431.1791.1681.1761.17341.021.0151.0171.01750.8490.8420.8410.84460.6810.6790.6780.679表5.4：3號鋼板（0.8%MoS2潤滑）的鋼板實驗中厚度測量0.8%MoS2潤滑（mm）道次一次測量二次測量三次測量平均厚度11.421.4191.4021.41421.2961.31.2491.29731.141.1351.151.14240.9920.9830.9860.9

10、8750.810.80.8070.80660.6480.6470.6440.6465、3組試樣軋制時的數(shù)據(jù)記錄干軋，表5.5道次厚度H(mm)厚度h(mm)壓力1(kn)壓力2(kn)扭矩(kn-m)速度(rpm)電壓(V)電流(A)功率(KW)時間(s)11.4681.34823.4325.680.111.31000.841.3821.3481.16137.6150.590.3711.27001.311.7231.1610.95846.7658.10.4610.86001.542.0640.9580.77152.8960.970.5111.68001.682.5850.7710.59259.

11、0770.710.6211.53001.933.0960.5920.45667.7673.610.6810.54002.124.130.6%MoS2潤滑，表5.6道次厚度H(mm)厚度h(mm)壓力1(kn)壓力2(kn)扭矩(kn-m)速度(rpm)電壓(V)電流(A)功率(KW)時間(s)11.4811.42513.4714.070.0611.19000.651.5521.4251.30428.5728.390.1911.59000.941.7231.3041.17337.9541.350.3210.75001.151.7241.1731.01741.4652.620.3711.21001

12、.431.8951.0170.84447.7661.520.5210.89001.682.4160.8440.67954.0470.720.5210.89001.982.750.8%MoS2潤滑，表5.7道次厚度H(mm)厚度h(mm)壓力1(kn)壓力2(kn)扭矩(kn-m)速度(rpm)電壓(V)電流(A)功率(KW)時間(s)11.4741.41411.7314.30.0411.51000.661.5521.4141.29726.2733.970.3310.79000.991.7231.2971.14233.8147.170.3511.23001.31.7241.1420.98739.455.980.410.94001.492.0650.9870.80652.3162.230.5211.03001.762.4160.8060.64660.8672.450.5410.94002.092.92六、實驗現(xiàn)象及分析1.三組經(jīng)潤滑劑潤滑軋制后的鋼樣其微觀組織如下（依次為1、2、3號試樣）： 從圖中可以觀察到，未使用潤滑油的試樣表面更為粗糙，而0.8%MoS2潤滑的表面也比0.6%MoS2潤滑效果更好。2.對潤滑劑抗磨抗壓效果的分析通過表5.5、5.6、5.7可以算出，干軋其每道次軋制厚度平均為0.167mm，使用0.6%MoS2潤滑，