英文译文 一种新的检测液压油的机械试验方法应用

一种新的检测液压油的机械试验方法应用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 摘摘摘摘要 要 要 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 关键词 关键词 关键词 液压 流体 润滑 试验 1 1 1 1 引引引引言言言言 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 DGMK514 3 514 1 4 610 5 的一种系统方法 2 2 2 2 主要测试仪器主要测试仪器主要测试仪器主要测试仪器的的的的安排安排安排安排 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 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 3 3 3 试验试验试验试验条件条件条件条件 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 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 4 4 4 COMPLETETCOMPLETETCOMPLETETCOMPLETET 系列试验结果系列试验结果系列试验结果系列试验结果 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 图 5 结果参数的三维图显示 见图 4 的结果参数 结论结论结论结论 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 6 7 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 参考文献参考文献参考文献参考文献 1 1 1 1 Kessler M Entwicklung eines Testverfahrens zur mechanischen Prufung von Hydraulikflussigkeiten Dissertation Fortschritt BerichteVDI Reihe 1 Nr 335 2000 2 2 2 2 DIN 51389 Mechanische Prufungvon Hydraulikflussigkeiten in der Flugelzellenpumpe Deutsches Institut fur Normung e V Beuth Verlag Berlin 1982 3 3 3 3 Kessler M Feldmann D G MechanischePrufung von Hydraulikflussigkeiten DGMK Forschungsbericht514 Hamburg Juli 1999 4 4 4 4 Kessler M Feldmann D G MechanischePrufung von Hydraulikflussigkeiten II DGMK Forschungsbericht514 1 Hamburg Sept 2001 5 5 5 5 Schmidt J Feldmann D G Padgurskas Mechanische Prufungvon Hydraulikflussigkeiten DGMKForschungsbericht 610 Hamburg 2006 6 6 6 6 Feldmann D G Padgurskas J Analysis of theLubrication Capabilities of Hydraulic Fluids using a Test Method with Line Contact Engineering Materials Tribology 2004 Riga 23 24 Sept 2004 7 7 7 7 Schmidt J Feldmann D G Padgurskas J Application of a new test procedurefor mechanical testingof hydrau