外文翻译--一种新的检测液压油的机械试验方法应用 中文版

1 附录 一种新的检测液压油的机械试验方法应用 施密特，克劳斯 产品开发和机械工程设计研究所，汉堡技术大学，德国 摘 要： 本文介绍了在 一台 新开发的试验 台上进行一个 摩擦磨损试验， 该试验台开发于 涂汉堡哈尔堡 ，用于研究 液压油 的 润滑 性能。开发这种新的检测方法的目的是为了更好的表述 摩擦学 与 流体动力机械 之间的影响与联系， 采用线接触 研究 液压油 的 润滑 性能 表明，可利用摩擦 、 磨损和腐蚀试验区分不同液体 的 润滑 性能 。在不同的试验 通过不断的改进试验装置 和开发测试 实验的 全自动控制程序 来满足 高重复性的边界条件 。该 试验机的开发符合测试程序 、形 状结构 简单的要求，可以从各种材料和生产设备 公司生产 ，现有的 这类 公司 都 生产流体动力元件 。 关键词： 液压 流体 润滑 试验 1.引 言 ： 液压油 的 一个非常重要特点的是它可能 使摩擦加载面分离 以减少 这种连接中的 摩擦磨损 ， 试验测试 液压油润滑 性能 最可靠的 试验 是实地测试，即流体 在 典型工作条件和典型操作期间 下的 应用 。出于多种原因，实地测试 费时而且 成本 高 ，以及 操作环境的 不同 应用方法 通常 也 会 很大不同 ， 因此实地测试 的结果 往往不具有通用性 。这种情况导致流体生产者以及静压机械生产者 必须先 在测试实验室测试他们的产品， 然后再去做 现场试验。 应当清楚地看到 ，只有当他们能够逼真的模拟出机器摩擦接触时的状态时，实验室测试才能起到作用。 汉堡科技大学的产品开发和机械工程设计研究所 开发 了新的 试验台和 测试 方法，用于研究液压油的润滑 性能 1， 按照 DIN51389， 今后的这项测试可能代替叶片泵试验 2。 该项目的目的是找到一个测试 方法 ， 尽可能的再现所有 摩擦磨损 对液压 机械的影响 ，通过 简单 的测试形式 和试验 台的简单测量 ，从中获得 力学参数 。 负载条件下的摩擦系统内 液 压 件 （接触压力，相对运动 形式 ） 、 速度 、 析构函数和 连接部分的 属性 决定了连接区域的 参数（温度和几何 构造 ）， 对 摩擦系统 的 摩擦系数 、 临界载荷和磨损性能 产生主要影响。 测试 方法 和试验机 的 开发 源自 研究项目 DGMK5143， 514-146105的一种系统方法。 2.主要测试仪器 的 安排 开发新的测试方法是为了实现以下目的： 使定量测试结果精度高； 测试样本简单，不需要特殊的制造技术 ； 自动 化、 能耗低 、测试液量 小和测试时间 短 的 测试方法。 对液压件内部的摩擦接触的 详细分析 是对这个新的测试方法和试验台详细说明的基础。 设计方法 、 顺序配置 以及实验的主要发现如图 1 所示。 这 台试验台的配置 允许 测试 线接触和 面接触。 在研究 过 程中 发现，线接触更有趣 ，能够产生 数据 区分不同液压油的 润滑 性能。 这 也 是大多数的测试只使用线接触数据 的原因 。 2 图 1 MPH 试验台 -主要测试仪器的安排 液压油的润滑性能量化参数如下： PHD,crit 压力导致材料粘结掉落（金属粘结磨损） Ex,average 线接触 的 平均摩擦系数 Vline 试样滑块 的 磨损量 这些参数的准确性和重复性 确定了测试液压油润滑性能的优劣程度，可分为 高，中，低 等。而对 速度 、 转矩和压力 等机械参数的精确测量、计算 中考虑导向装置和轴承中可能的摩擦接触力、精确的方法测量和计算试样的磨损体积是取得可靠结果的根本。 在 研究过程中，为了改善测量的准确性和可重复性，对试验台做了许多的改进。 3.试验 条件 为了 确定 短期和长期测试（短期试验是临界载荷试验，长期试验是测试摩擦系数和磨损量）最佳试验条件 做了 大量的测试工作 ， 这些测试结果表明，试验 的 起动过程 对测试结果 有重要影响 。 3.1 起动方法 起动过程通过设置补偿 参数 和线接触中运行控制来实现误差调整。而 这一 起动过程的 自动化 使得后面的试验误差 有 了 明显 的 改善 。 3.2 短期 试验 短期试验是用 来寻找 滑动接触到开始磨损材料从自然到磨损的 临界压力 PHD,crit， 作用在 活塞 上的压力产生的 临界压力 使得 摩擦接触 时起润滑作用的 润滑膜消失 ， 混合摩擦 变为 固体摩擦 。 图 2 显示了 一个典型的短期测 试 的 参数随时间 改变情况 。 3 图 2 短期测试参数 的 典型 变化 3.3 长期试验 长期试验 是用来寻找线接触 具体 工作流体摩擦系数 和试样滑块的损失量。所有试验的摩擦接触的负载都是恒定的，这里的负载是指作用在活塞上的平均压力，从而使得孔测试中作用于偏心轴和滑动器线接触上的力恒定。 图 3 显示了 一个典型 的长期测 试 的 参数随时间 改变情况 。 图 3 长 期测试参数 的 典型 变化 4.COMPLETET 系列试验结果 该项目 对 HL 类、 HLP 类和 HEES 合成酯类矿物油进行了测试， 试验 还把测试对象扩大 到 以 多级机油和齿轮油 为主的 矿产和酯 类。现已完成测试阶段的主要任务是找出这些类型油液的不同润滑性能，因为它们可能代表着不同类型。 最重要的一点是相同的流体多次测试 结果要 在一个狭窄的 变换范围， 可 查看平均值小偏离 。 本文介绍了有关 6 种 不同类型液压油的测试结果， 其中 一 种 HEES 型 ，三种 HLP 型和 两种 HL 类型 。 所有 油液都有抗腐蚀和 老化添加剂，在 HEES 类 和 HLP 类添加了不同浓度的 EP、 AW 添加剂。 图 4 中的表 格 提供 一个 典型测试 的 范围 绝对值。 重要的是要看到， 三次试验得出的 临界压力和平均摩擦系数或多或少接近平均值，而 相同精度条件，相同油液下不同试验试样的 体积损失显示较大偏 4 差。它也可以看出，临界载荷 、 平均摩擦系数和体积损失 之间 有一定的对应关系。另一方面，该表显示，比较流体 相对 润滑能力并不是很容易的，因为大量的试验结果都必须考虑进去 。 因此，不同的 产生了不同的比较方式 ，这也显示在图 4， 如图所示 基于测试 结果的 等距介绍 ， 数字椭球代表不同流体测量值 ， 所有值 以 HF-1 类油液 作为参考 基准。 图 4 试验结果 的 绝对值和等距 表示 图 5显示 了图 4三维图 可以清楚的看到用 MPH试验台测试不但能够区分不同类别的油液而且同类的中的不同油液也能区分。 5 6 图 5 结果参数的 三维图 显示 （见 图 4）的结果参数 结论 通过 MPH 项目 大量的试验 结果 表明， MPH 试验台完全 有 测试区分 液压油 的润滑性能的能力，随着试验台 的 设计改进和全自动控制 的 发展 ， 试验台测试结果的重复性有所改善 ，通过 最近试验台的试验 可以看出 ， 摩擦系数和临界压力 值 平均 偏差不 超过 10 ， 试样磨损 量 偏差范围 为最大量 的 15，这可 通过 更准确的测量技术 来 减少 67。测试结果 的 重复性是 MPH 项目的要 点 ， 已取得的精确度 可以用于其他用来测试液压油试验的比较标准。 在叶片泵试验也 就是 FZG 试验 8中 没有确定试运行的 最低数量，测试结果 中也 没有精确 要求。 根据这两项测试的标准 流体分类 只有一个试运行是必要的 ， 这导致的结论是，假设至 少 每流 体 进行三次 试运行 ， MPH 试验 台测试能比其他测试 提供更好的可靠数据 。 参考文献 1 Kessler, M., Entwicklung eines Testverfahrens zur mechanischen Prufung von Hydraulikflussigkeiten, Dissertation, Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 1, Nr. 335, 2000. 2 DIN 51389, Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten in der Flugelzellenpumpe, Deutsches Institut fur Normung e.V., Beuth Verlag Berlin, 1982. 3 Kessler, M., Feldmann, D.G., Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten, DGMK Forschungsbericht 514, Hamburg, Juli 1999. 4 Kessler, M., Feldmann, D.G., Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten II, DGMK Forschungsbericht 514-1, Hamburg, Sept. 2001. 5 Schmidt, J.； Feldmann, D.G.； Padgurskas, Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten, DGMK Forschungsbericht 610, Hamburg, 2006. 6 Feldmann, D.G., Padgurskas, J., Analysis of the Lubrication Capabilities of Hydraulic Fluids using a Test Method with Line Contact, Engineering Materials & Tribology 2004, Riga, 23.-24. Sept. 2004. 7 Schmidt, J., Feldmann, D.G., Padgurskas, J., Application of a new test procedure for mechanical testing of 7 hy