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润滑油、润滑脂四球标准试验问题分析

日期:2020/3/26   浏览:896 次

四球标准试验是润滑剂评定和摩擦磨损特性研究的重要试验方法。实际应用中,很多人通过试验会发现,相同的试验条件试验结果会存在或大或小的差异。那么,为什么会存在这样差异?是什么原因引起的?又如何减小试验结果差异呢?

济南益华摩擦学测试技术研究所经多年的、大量的试验(设备评定试验和客户委托试验)及研究总结以下几方面重要因素。

首先,作为四球试验的试验件--试验钢球的质量可靠、一致,是确保试验结果准确性的必要条件之一。四球机试验钢球必须使用质量符合《GB/T 308-2002滚动轴承 钢球》标准、专用的试验钢球,而不是随便从市场上购买的钢球就能满足评定要求。在我国,一直没有标准的、专用的四球试验钢球。上海钢球、哈尔滨钢球、洛阳钢球等都是我们曾经试验过的钢球,这些钢球由于生产厂家不同,质量各不相同;即使是同一个厂供应的钢球,也因其生产批号不同,质量也不相同,这样四球标准试验结果就不一致,重复性和再现性误差很大,甚至无可比性,影响了油品性能的评定和研究。

其次,作为四球标准试验的专用设备--四球摩擦磨损试验机的精度是否达到标准要求,直接影响着四球标准试验结果的准确性。试验机影响四球标准试验的因素主要有以下几方面:第一,力值精度(包含控制精度及准确精度);第二,转速精度(包含控制精度、准确精度以及转速的启停时间精度);第三,试验机的几何精度(比如主轴的同心度、垂直度等);第四,四球摩擦副的加工精度;第五,温度控制精度;第六,时间控制精度。目前,制造厂商比较多,试验机质量参差不齐,也就直接造成了四球试验结果的差异甚至数据不可用。

最后,四球摩擦磨损试验机操作人员的操作水平,更是造成试验结果差异的重要因素。比如试验前四球摩擦副及钢球的清洗是否严格及标准、四球摩擦副的安装、试验前油品是否充分摇晃混合均匀及摇晃后是否产生气泡(备注:因油品中含有添加剂,不同的添加剂在油品中溶解的程度不同,试验前对油品进行摇晃是为了减小因添加剂的溶解程度不同造成的试验结果偏差),磨斑的测量是否准确等皆对试验结果有直接的影响。另外,由于极压试验,特别是极压试验中的烧结试验,一般都是力值比较大的试验状态,对弹簧夹头的状态影响很大;而磨损试验一般都是力值较小的试验状态。在这种情况下,如果极压试验和磨损试验共用一件弹簧夹头,将对磨损试验结果造成很大的误差。因此,在操作中极压试验与磨损试验的弹簧夹头必须要分开使用,而且国标GB3142-1982《润滑剂承载能力测定法(四球法)》中也明确指出“最好不要在同一台四球机上既做极压试验又做磨损试验,以免影响磨损试验的灵敏度”,在其它相关四球试验标准中也都明确提到这个问题。

除上所述的客观因素之外,油品本身的不稳定特性也同样是造成四球标准试验结果差异的重要因素。同一台四球摩擦磨损试验机,相同的试验环境,不同的油品,一种油品的试验结果重复性差异不大,而另一种油品的试验结果重复性差异较大,此种情况很有可能是由于油品本身的稳定性不好造成的。同时,也反映了该油品相对其它油品的不稳定特性。

综上所述,四球标准试验用钢球的质量、四球标准试验用设备的精度、四球标准试验操作人员的操作水平,以及油品本身的特性都会直接影响四球标准试验结果的差异。了解到这些因素,我们就应该对号入座,务必选择符合标准、质量高的钢球和设备进行四球标准试验和研究;另外,不断提高操作人员的操作水平也是至关重要的,以利于我们更准确的评定和研究油品的性能。

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