MS-10A四球摩擦磨损试验机及磨斑测量系统

一、前言

就需方采购的四球摩擦磨损试验机及磨斑测量系统经过技术交流和协商，达成技术协议如下。经双方签字后，本协议成为商务合同不可分割的部分，在需方同供方签署商务合同后生效，与商务合同具有同等的法律效力。

二、现场及公用条件

2.1 常温，室内环境；

   存放环境温度：-25℃~40℃。周围环境湿度不大于95％（+25℃）。

    2.2 稳固的基础或工作台上，正确安装；

    2.3 周围环境无震动、无腐蚀性介质； 

    2.4 使用电源：试验机为三相四线制380V；

    2.5 电源电压的波动范围不应超过额定电压的±10％；

    2.6 试验机电源应有可靠接地，频率的波动不应超过额定频率的2％。

三、选型条件

    3.1本试验机满足：GB/T12583-98 润滑剂极压性能测定法（四球机法）

                       GB  3142-82  润滑剂承载能力测定法（四球法）

                       SH/T0189-92润滑油抗磨性能测定法（四球机法）

                       SH/T0202-92润滑脂极压性能测定法(四球机法）

                       SH/T0204-92润滑脂抗磨性能测定法（四球机法）

    3.2安装使用于实验室内，无需防爆设计等。

四、设备选型及技术性能

    供方依据需方给定的现场及公用条件和选型条件对设备进行选型，并对选取的设备的适用性负责。

MS-10A四球摩擦磨损试验机

技术参数

1、试验力范围（无级可调）：0-10KN

2、轴向加载范围：0-10KN

3、试验力示值相对误差：±1％

4、试验力长时保持示值误差：±1％F.S 

5、夹头：有预紧力

6、主轴径向跳动[mm]：≤0.01

7、驱动方式：直接驱动

8、加载方式：杠杆-砝码

9、摩擦力：10KN

10、摩擦力测试误差：±3％

11、主轴转速范围（无级可调〕：0-5000r/min

12、主轴转速误差:±2r/min

13、 主轴运行控制方式：手控、时控、限摩擦力、限摩擦系数

14、摩擦过程曲线：精细曲线

15、摩擦副温度控制范围：室温-250℃ 

16、摩擦副温度控制误差：±2℃

17、控制系统：工业计算机,自动生成报表

18、试验时间控制范围：1秒-99小时  

19、主轴转速控制范围：1-9999999转  

20、动力：伺服电机

21、伺服电机功率：1.0KW

22、额定电流：4.9A

23、磨斑观察工具：影像显微镜

24、磨斑测量范围准确度：0.001mm

25、光学放大倍数：38～500倍

26、具有大负荷过摩擦力自动停车能力

27、评定指标：PB、PD、ZMZ、长磨D值；

28、评定方法：磨斑测量与摩擦系数配合；

29、自动计算PB、PD、ZMZ：有（试验后自动找出PB、PD、ZMZ值。并形成完整的报表

    PDF及曲线图。）；

30、打印机：P2055X,打印测试数据；

31、测微扭矩扳手：0～100N·m；

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

33、风冷系统：利用风冷使试验油温保持在恒温状态

34、试验用钢球：φ12.7mm

35、钢球数量：1000颗

36、外形尺寸：1220mm×650mm×1800mm 

37、净重：约400kg

38、随机附带出厂检验报告和检定证书

试验机结构及工作原理

4.1 试验机结构

该试验机主要由主轴及其驱动系统、液压施力系统、摩擦副、电气控制箱等部分组成。在试验机的正前方观察，下部是试验机的机座，机座内装有油缸、活塞和液压油源。在机座的左上部是主轴及驱动系统，在主轴和活塞之间是摩擦副机构。在机座的右上部是电气控制箱，完成试验机各参数的测量和控制。

4.2工作原理

4.2.1主轴及驱动系统

主轴及其驱动系统由交流电动机、同步齿形带、带轮、测速磁电传感器、主轴组件等系统组成。主轴转速控制系统采用的是交流变频调速器，它可通过操作面板上的调速旋钮对电机进行无级调速。测速磁电传感器将测得的转速信号分别传至主轴转速测量控制系统和主轴转速测量显示系统，从而实现主轴转速的闭环控制和主轴转速的测量显示。

4.2.2液压施力系统

试验机的施力系统由液压油源、油缸、活塞及试验力测量控制系统组成。电机驱动柱塞油泵，将油箱中的液压油经吸油滤油器过滤后送入系统，再经精密滤油器过滤后送入油缸及各液压阀。溢流阀可调定系统的工作压力，并为系统提供过载荷保护功能。二位二通阀在试验过程中处于关闭位置，试验结束后处于导通位置，实现油缸的快速升降，在试验间歇时，还可使液压系统卸荷，降低整机的功率消耗和系统的发热。

旋转前面板上的一个调压手轮，可调节试验力。顺时针方向为试验力增加，逆时针方向为试验力减小，系统压力可进行无级调节。液压油的压力通过活塞传到摩擦副形成试验力，并通过压力传感器转换为电信号传至试验力测量系统，由测量仪表显示。具体见液压原理图。

4.2.3 摩擦副及摩擦力测量系统

该试验机主要是以四球摩擦副的形式进行润滑剂的极压和抗磨损试验。在试验时，上面的一个钢球通过钢球夹头固定在主轴下端的1：7锥孔中，并随主轴一起转动；下面三个钢球固定在油盒中。油盒放在力矩轮上，力矩轮下面有一副推力轴承，使上、下摩擦副在试验过程中可自动对中（注意：轴承的安装位置不能改变）。试验力是由活塞，经过推力轴承，力矩轮、油盒传递到摩擦副上的。当在上、下摩擦副间施加一定的试验力，主轴以一定的速度转动时，上、下摩擦副间就产生一定的摩擦力带动油盒、力矩轮等一起转动。为了平衡摩擦力，在力矩轮上伸出支杆，顶在箱体上。

1、试验机的拆箱与安装

试验机罩有机衣安放在包装箱内，由四个螺钉固定在箱座上。在拆箱前应首先检查箱体外部有无损坏，拆箱后拿掉机衣，检查试验机在运输过程中有无因过大振动对试验机造成损坏等不良现象。取出附件箱内的文件包，对照装箱单检查附件、工具和随机文件是否齐全。

将试验机从箱座上吊起，运往试验室的安装位置，该机不需要打混凝土基础，可放置在一般平整水泥地面上。如果装在楼层上，应避开空心楼板。

将四个防震垫铁安装在试验机的机座下面，防震垫铁的作用是使试验机运转时更加平稳，并可调整整机的水平度。调整水平前应使各个垫铁受力均匀，防震垫铁受力后，橡胶垫有蠕变现象，一般两周后稳定，此时应再检查、调整一次试验机水平。

试验机调整完成后，擦去试验机上的防锈油和脂，解开绳带，在仔细阅读本说明书后即可进行操作调试运转。

五、使用与操作

    试验机液压系统用油为32＃精密机床液压油，抗磨液压油量约40kg，为了运输的安全出厂前已经放掉，用户在使用前应先将试验机座后盖打开，从空气滤清器中将液压油注入油箱，油面的位置应接近油标的最上部。然后接通电源，顺序按下电源开关、主油泵开关，检查油泵电机转向是否正确。电机转向由上往下看应是顺时针方向。如果方向相反，则应调整电源的相序，当电机的转向正确后，进行各部分的操作。在一般情况下，液压油可两年或更长一段时间更换一次。

5.1 试验操作面板部分

试验操作面板分为两部分，其中下面为油源控制部分，上面为试验参数控制部分。各按钮功能如下：

压力油泵开（绿色）:接通油源电机，使油泵开始工作。

压力油泵关（红色）:切断油源电机，使油泵停止工作。

油缸升降: 船型按钮(I)方向按下表示油缸上升，(O）方向按下表示油缸降。该按钮控制快速回油阀，实现油缸的快速升降控制（详见液压原理图）。

手动旋钮：该旋钮可在手动控制模式下调节试验力的大小并保持一定时间的试验力。旋钮上方圆弧的粗细表示试验力的大小。

上部操作面板功能如下：

试验力显示单元：显示施加在四球摩擦副上的正压力。

转速控制部分：红色按钮为停止，无论主轴电机处于何种转速下，按下该按钮主轴电机立即停止转动，并具有刹车功能；绿色按钮为启动按钮，按下该按钮，主轴电机开始旋转，速度由转速给定旋钮调节，调节转速时必须使油缸处于下降状态，或油泵处于关的状态，即使主轴处于空运转状态。

试验时间设定操作：时间控制器上向右的箭头指示按键是移位键，向上的箭头指示按键是调节键，长时间按下移位键，当下排的数码管闪烁时，即可使用移位键和调节键，完成试验时间的设定。详细的使用说明，请参阅其说明书。

5.2试验操作

总电源开关位于试验机的右侧挡板上。接通电源，各指示灯及数码管应点亮，启动液压油泵，使系统预热15分钟，检查各测控功能是否正常。按下转速启动按钮，调节转速给定，达到所需的转速后，按下停止按钮。

具体操作可参照以下步骤：

1）清洗试验过程中与被测润滑剂相接触的物品、部件。

2）将试验钢球装入弹簧夹头，将弹簧夹头装入主轴下端的锥孔内。

3）将试验钢球装入油盒，加入被测油样，将油盒安装在力矩轮上，并装上挡油罩。

4）按下油泵开、油缸升 按键，旋转加荷手轮，使活塞上升，调整试验力调零旋钮，使试验力显示为“0"，再旋转加荷手轮，使活塞继续上升，使上下钢球接触，试验力显示至所需值。

5）确认力矩轮的支杆顶在防转螺柱上，按下启动按钮，试验开始。

6）试验结束后，按下活塞下降按钮，取下油盒，将油盒内的油倒出，使用溶剂将钢球擦拭干净后，移至显微镜下观察磨斑，分析试验结果。

7）使用扳手将主轴上的弹簧夹头取下（取钢球时使用锤杆），更换新的钢球；使用罩头扳手将油盒螺母松开（顺时针为松开，逆时针为拧紧），根据油盒内钢球磨损的情况的确定改变钢球的摩擦位置或更换新钢球，准备进行下一级试验。

5.3 测控软件的操作请参阅软件说明书

六、试验机的维护、保养和校验

6．1 为了使本试验机保持较高的精度和较长的使用寿命，用户应正确使用试验机，并认真维护和保养。应避免灰尘和油污进入电器控制箱内，对滤油器中的纸芯和液压油，要及时更换。

6．2 试验机的轴向试验力应每年由当地计量部门（或由我公司计量检查站）检查一次。试验力的示值精度应满足“合格证明书"中的要求，若超差应进行调整。次操作应由使用人员进行。

七、测控软件

7.1测控简介

7.2软件说明

l 7.2.1软件的启动和退出

    1.启动Windows系统

    2.启动MS-10A测控程序的几种方法

a) 找到MR-S文件目录，双击MR-S.exe

b) 双击桌面快捷方式

c) 开始--程序选择MR-S程序单击

l 7.2.2 软件安装

安装步骤：

1.启动Windows系统

2.打开“我的电脑"，选择CD驱动器并双击鼠标左键打开

3.用鼠标双击Setup.exe进入MR-S安装过程

4.依照安装提示的步骤，即可完成MR-S安装

l 2.3软件的卸载

打开控制面板，选择“添加/删除程序"，在程序列表中选择“MR-S"然后选择“卸载"即可安全、快速的删除“MR-S"。

7.3   试验操作过程说明

7.3.1软件运行后进入软件主界面：（见图一）

    软件主界面包括了任务栏、显示栏、曲线栏和曲线显示栏，报警信息、报告打印范围、选择打印曲线、时间显示、控制按纽等信息，其中控制按纽操作一般就可以满足操作者使用基本的试验操作。

7.3.2数字显示：

    如果通讯成功，数码管将随时显示 试验力、摩擦力 、转速、试验转数、温度、摩擦系数等测试数据，如果通讯不成功那么就都显示零，则可以用串口调试小助手来查看原因，如果调试助手中有数据显示，那么可能是端口设置问题，换一个端口就可以解决，或者把端口设置信息按要求改动一下：" 19200  N   8   1"

7.3.3．曲线栏

    此栏显示5条测试曲线。黑：试验力。绿：摩擦力。紫：转速。红：试验温度。蓝：摩擦系数。

    最上一行为调整各曲线满量程，有默认数值，也可以随意设置，如果下拉菜单中的数据还是不能满足用户要求，那么用户可以随机填写数据，但是填写的内容要为整数,填写完数据后那么曲线纵横坐标就发生相应的变化来满足曲线显示的具体要求。

7.3.4曲线信息栏：

    此栏可以随时跟踪显示具体某一条曲线时间当前值和曲线的当前值，并且有颜色对应曲线,这样用户可以观察某一变量的实时值.只要把鼠标放到相应位置，那么下面显示栏中就会显示当前的具体信息，操作者可以知道当前曲线的具体信息，免去了到保存数据查找什么的这个过程，是信息简洁明了。

7.3.5报警信息栏

    报警信息包括，试验力报警，摩擦力报警，转速报警和时间报警

    如果测量值大于设定值时相应的报警信息框会变成红色同时显示如：“试验力报警"。在试验过程中一般都是知道做试验要加多大的力做多长时间，如果加力到1000N的话那么就可以设定1000N，测量值超过1000N是就会弹出相应的信息提示操作者。

7.3.6任务栏:

 7.3.6.1文件包括的内容:

    保存的数据为文本格式,这样可以方便用户在其他商用报表中进行操作和调用及修改.

    保存曲线可以保存相应的所需要的相应曲线,其中试验总曲线包括了上面的曲线内容

    如果想看曲线信息在曲线上点击则可以显示曲线的具体信息:

    打开文本格式文件则可以打开已保存的文本数据:

    此保存的数据都是从曲线上面一一对应保存下来,如果做完试验忘记打印报表可以直接调用此保存的数据文件,那么报告就可以显示做过试验的所有信息,并且根据此数据自动绘制曲线

 7.3.6.2试验过程保存的试验曲线：

时间-试验力-摩擦力曲线内容

时间－转速－温度－摩擦系数曲线（Y）

试验总曲线

 7.3.6.3长磨初始报告信息及时间设置:

    初始信息包括长磨报告信息,极压报告信息和试验时间设定

    长磨信息填写后报告信心则显示你所填写的内容并且可以把所填写的内容自动保存到一个数据里面，当绘制曲线时可以把保存的长磨信息的内容全部调出来显示到试验报告对应的位置。

    在做试验之前设定好试验时间和保存数据的间隔则会在保存的文本格式文件中体现出来，在绘制曲线时就根据所设定的试验时间和保存间隔时间加载数据。

    如果试验时间到设定时间则会自动弹出提示对话框

   点击保存（*.txt）弹出对话框

    在保存在：选择保存路径，填写上文件名点击保存就会在选择的路径下保存相应的内容

    注意（保存类型要为*.txt）

    为了防止突然断电或者是电脑死机，特意做了一个自动保存数据，在D盘或者是E盘

    保存的文件名为年-月-日-时：分：秒形式

    自动保存的数据默认保存间隔为1秒，同样可以根据自动保存的内容绘制相应曲线并且根据保存信息自动调用数组内容填写到试验报告中的相应位置。

 7.3.6.4长磨试验报告包括：

    可以选择相应的试验报告，只打印满足要求的试验报告内容。其中试验曲线总报告包括所有曲线内容，打印时可以从选择曲线打印里选择所要打印的曲线来进行选择性内容打印 。

相应的显示曲线内容：

 7.3.6.5极压初始报告内容

极压报告信息填写完后，在打印的极压报表表头显示填写的相应信息

 7.3.6.6极压报告包括两个国标的内容：GB/T3142—82和GB/T12583--1991

一般情况下都是按照GB/3142—82来做极压试验

 GB/T3142—82有三方面内容：

  GB 3142表一

GB 3142表二

GB 3142表三

点击A1下面的那个栏就会弹出

填写响应信息按确定就可以自动计算平均直径显示到对应标题栏中.

GB/T12583—1990也是包括三方面内容

GB 12583表一:

GB 12583表二:

GB 12583表三:

点击A1下面的栏则弹出

    有了以上的国标查询表就可以不用在每次做极压试验时总是翻阅样本来查询国标内容,可以直接从软件上查询所需要的国标信息,给用户操作带来了很大的方便.

7.3.7报告打印范围

    在起始时间和结束时间填写范围那么就可以在报告中显示填写的范围并且自动计算区间的相应的平均值

报告1对应着：时间-试验力-摩擦力-摩擦系数报告（X）

报告2对应着：时间-温度- -摩擦系数报告（Y）

报告3对应着：试验总曲线报告（Z）

    如果填写的时间超过了试验的时间则会弹出

    从而缩小填写范围,因为超过所做试验范围那么所计算的平均值就不准确了,所以加了限制.

7.3.8选择打印曲线：

    把上面的对号去掉则不显示打印的曲线

7.3.9为了方便计算，可以点击计算器即可

    这样可以让操作者进行数据验证用,也可以利用此计算器进行其他操作.

7.3.10显示的是试验时间

    显示格式为XX时XX分XX秒,最长试验可以进行99小时.

7.3.11控制按纽

    控制按纽和上面的菜单栏中的功能是一致的,这样可以使操作者更直接更方便的进行试验操作.

7.3.12退出则退出应用程序

7.4 维护与故障排除

l 7.4.1维护

软件维护主要包括：

1. 保持系统文件的完整性。

2. 不要删除预装的试验机软件。

3. 认真阅读使用说明书，理解后再进行操作。

4. 熟悉Windows操作，能熟练掌握Windows文件管理体系。

5. 不允许在试验过程中起用其他软件系统，如游戏等。

6. 严格执行开关机步骤，不要非法关机。

7. 按照打印机使用说明书进行操作。

8. 严禁未退出软件而切断计算机电源。

l 7.4.2常见故障及解决办法：

1. 试验力或者摩擦力突然跳动很大

n 看看主机试验力或者摩擦力是否跳动，如果不跳动则卸载软件重新安装，如果主机参数跳动请于厂家联系。

n 看看电源接线是否正确，有可能电源干扰，换另外插座进行测试。

2. 通讯时数据栏一直是“零"

n 可能是Com口已经坏了，请换其他计算机

n 利用USB转接232进行转接。

3.软件死机

n 计算机硬件故障，更换计算机或者让厂家进行维修计算机。

n 软件故障，请于软件开发本人联系进行解决。

n 安装文件不完整，卸除原来的软件，进行重新安装。

n 进行试验的同时进行了其他操作，重新启动计算机

n 电脑感染病毒，利用杀毒软件进行杀毒

八、主要配置

九、磨斑测量系统

9.1系统简介

磨斑测量系统是用于我公司MS系列四球摩擦试验机试验中对磨斑进行测量的系统。它是集光学、微电子、计算机 技术于一体的高技术产品，使用方便快捷，测量精度高，重复 性好。它将磨斑测量、数据处理、检测报告、文件存盘和报告打印一起完成。另外还可对磨斑图像进行处理、编辑、标注，并可以 图像文件方式保存图像。

该系统限度地消除了因操作者视力不同造成的测量误差和操作中的空回误差，同时也减少了对仪器的反复调节，加快了测量速度。它可供多人观察，便于教学与研讨。

9.2主要技术参数

9.3主要配置单            

十、供货周期

    供货周期：合同生效后30天内。

十一、质量保证 

  1、性能保证

    供方根据本技术协议中提出的现场及公用条件和选型条件来进行设备选型，并对选取 的设备能否符合需方提出的条件负全部责任。

    质量安全保证

供方对设备的设计、制造、试验、供货、发运、现场调试等过程全面负贵。产品的设 计制造、试验和验收遵照有关标准和规范，并满足本协议书的要求。

  2、设备验收

设备到达需方现场后，由供需双方人员共同开箱检验和验收。

  3、质保期及承担的责任

质保期为设备在交付验收合格后12个月。供方对提供的设备在质保期内对产品实行三包，并承诺如发生由制造质量或选型不当引起的问题，供方承担责任并负责免费及时为 需方进行修复或更换损坏的零部件。

十二、售后服务

    供方售后做好设备技术咨询、协助安装设计的服务。售后派员指导安装调试以及对需 方的员工培训。如设备出现问题，供方接到用户通知后24小时内派技术人员到现场服务。

供方可按照需方的要求，提供免费的现场技术培训。如用户需要，需方可以另外安排1-3人来供方总部进行技术培训（免餐费、培训费和资料费）

十三、资料交付

   随机资料纸质版一份、电子版一份，包括：

       试验机：使用说明书、合格证明书、装箱单、温控器说明书、易损件清

              单、变频器使用说明书、软件备份光盘。

       磨斑测量系统：装箱单、使用说明书、软件备份光盘