 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( апрель 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Трибометр является инструментом , который измеряет трибологические величины, такие как коэффициент трения , силы трения, и объем износа, между двумя поверхностями в контакте. Его изобрел голландский ученый 18 века Мушенбрук [1] [2]
Tribotester это общее название , данное машины или устройства , используемого для проведения испытаний и моделирования из износа , трения и смазки , которые являются предметом изучения трибологии . [ Требуется цитата ] Часто триботестеры чрезвычайно специфичны по своим функциям и производятся производителями, которые хотят протестировать и проанализировать долговременные характеристики своей продукции. Примером могут служить производители ортопедических имплантатов , которые потратили значительные суммы денег на разработку триботестеров, которые точно воспроизводят движения и силы, возникающие в тазобедренных суставах человека. чтобы они могли проводить ускоренные испытания своей продукции на износ.
Теория [ править ]
Простой трибометр описывается подвешенной массой и массой, лежащей на горизонтальной поверхности, соединенными друг с другом с помощью струны и шкива. Коэффициент трения , μ , когда система находится в неподвижном состоянии , определяется не увеличивая массу висит до того момента , что масса покоя начинает скользить. Затем, используя общее уравнение для силы трения:
Где N , нормальная сила, равна весу (масса x сила тяжести) сидячей массы ( m T ), а F , сила нагрузки, равна весу (масса x сила тяжести) висящей массы ( m H ). .
Для определения кинетического коэффициента трения подвешенную массу увеличивают или уменьшают до тех пор, пока система масс не будет двигаться с постоянной скоростью.
В обоих случаях коэффициент трения упрощается до отношения двух масс:
В большинстве испытательных приложений с использованием трибометров износ измеряется путем сравнения массы или поверхностей испытуемых образцов до и после испытания. Оборудование и методы, используемые для исследования изношенных поверхностей, включают оптические микроскопы , сканирующие электронные микроскопы , оптическую интерферометрию и измерители механической шероховатости.
Типы [ править ]
Трибометры часто называются конкретным контактным устройством, которое они моделируют, или разработчиком оригинального оборудования. Вот несколько аранжировок:
- Четыре мяча [3]
- Штифт на диске
- Мяч на диске
- Кольцо на кольцо
- Шар на трех тарелках
- Возвратно-поступательный штифт (обычно обозначаемый как SRV или HFRR ) [4]
- Блок на кольце
- Прыгающий мяч [5]
- Машина для испытаний на фреттинг
- Двойной диск
Прыгающий мяч [ править ]
Прыгающий мяч трибометр состоит из шара , который затрагиваемый под углом к поверхности. Во время типичного испытания мяч скользит по траектории под углом до тех пор, пока он не ударяется о поверхность, а затем отскакивает от нее. Трение, возникающее при контакте шара с поверхностью, приводит к возникновению горизонтальной силы на поверхности и силы вращения к мячу. Сила трения определяется путем определения скорости вращения мяча с помощью высокоскоростной фотографии или путем измерения силы на горизонтальной поверхности. Давление в контакте очень велико из-за большой мгновенной силы, вызванной ударом по мячу.
Трибометры с подпрыгивающим шариком использовались для определения характеристик сдвига смазочных материалов при высоких давлениях, таких как шариковые подшипники или шестерни .
Закрепить на диске [ править ]
Штифт на диск трибометре состоит из стационарного штифта , который обычно загружен против вращающегося диска. Штифт может иметь любую форму для имитации конкретного контакта, но часто используются цилиндрические наконечники для упрощения геометрии контакта. Коэффициент трения определяется отношением силы трения к силе нагрузки на палец.
Испытание «штифт на диске» оказалось полезным в обеспечении простого теста на износ и трение для покрытий с низким коэффициентом трения, таких как алмазоподобные углеродные покрытия на компонентах клапанного механизма в двигателях внутреннего сгорания .
См. Также [ править ]
- Истирание
- Тестер сжатия скрутки
- Трибология
Ссылки [ править ]
- ^ Исторические научные инструменты в Дании
- ^ Хаттон, Чарльз Математический и философский словарь
- ^ Джонс, Уильям Р .; Пословски, Агнешка К .; Shogrin, Bradley A .; Эррера-Фиерро, Пилар; Янсен, Марк Дж. (1999). «Оценка нескольких космических смазок с помощью вакуумного четырехшарикового трибометра». Трибологические труды . 42 (2): 317–323. DOI : 10.1080 / 10402009908982223 . hdl : 2060/19990013975 .
- ^ Вэй, Д.П .; Шипы, HA; Корчек, С. (1999). «Смазывающая способность бензина». Трибологические труды . 42 (4): 813–823. DOI : 10.1080 / 10402009908982288 .
- ^ Höglund, Erik (март 1989). «Взаимосвязь между прочностью смазочного материала на сдвиг и химическим составом базового масла». Носить . 130 : 213–224. DOI : 10.1016 / 0043-1648 (89) 90234-2 .
Внешние ссылки [ править ]
- http://www.invogineering.com/index.html
- https://rtec-instruments.com/universal-tribometer.html
- https://pcs-instruments.com/
- http://www.tribonet.org/tribometer/ - Список различных типов трибометров.
- https://ducom.com/
