MM1000系列型摩擦磨损性能试验设备

MM1000系列型摩擦磨损性能试验设备

由西安顺通机电应用技术研究所研制成功的我国最新型全自动化控制的惯性系列摩擦磨损性能试验机，己在国内的摩擦材料领域得到了普及应用和配置。

全自动控制的系列摩擦磨损性能试验机应用现代工业控制技术和计算机应用技术从主机的结构、动力源、采集值、测试技术、应用瞬间值的采集技术即提取同一瞬间的压力值和扭矩值计算出该瞬间的摩擦系数等相关的测试值，提高了测试数据的精度等级及准确性，实现了测试数据的可靠性和重复性。它集机、电、气技术和传感器技术、变频调速技术、现代工业控制技术、计算机应用技术为一体，成功的实现了摩擦材料性能测试自动化，涉入全部摩擦材料领域。在实现全自动控制的工艺过程时全部按照国标、行标、（企标）的工艺路线和模拟实际工况试验条件设置进行，制作出符合企业生产、科研院所、大专院校进行摩擦材料生产、研究、配方工艺、质量控制和新材料研制、开发的专业检测设备。应用现代先进的科学技术,提供科学的试验方法和准确的测试数据使该试验机具备了小样试验机和整片1：1台架试验功能。它保持了与产品工况的一致性，又保持了与台架试验的一致性。保持与路试、航试有稳定的对应关系，应用小样试验的跟踪工艺性强，满足了快速变化的试验步骤，为企业赢得了时间，节约了资金。

全自动控制的系列摩擦磨损性能试验机应用了小样缩比模拟制动惯性试验原理，建立了模拟制动的试验方法，应用了全自动控制技术，实现了实验室条件下小样缩比模拟制动试验的功能。应用了多元相似原理模拟实际工况完成了（惯性制动）热冲击刹车试验的功能.

该检测设备不但具备了髙速、髙压、低速、低压、变速、变压、变温等技术条件下的测试功能，完成了摸拟飞机、坦克、火车、汽车、轨道列车等重载大惯量等制动工况进行的摩擦材料的摩擦、磨损、热负荷、及可靠性的试验研究要求，以材料可承载的最大负荷完成各种试验项目和极限试验功能；对于全部试验参数的采集频率高、采集精度高、采集速度快、采集数量大都较之所有试验机、试验台无以比拟的，实现采控一体采集信号，能与计算机通讯完成数据的转存和试验机的监测系统。全系统在全自动控制实验过程中有安全警示、有过载保护能力，以专用控制程序完成全系统控制指令，试验参数任意设置，测试数据随机采集，测试软件参数完全放开可设置，试验曲线坐标随试验条件变化，在整亇制动曲线中反映出实验全过程绘制的七条曲线并记录其任一瞬间的压力、转速、扭矩、温度值，即可计算出这一状态下的.动、静摩擦力矩；动、静摩擦系数、；摩擦功、；

磨损率、减速率、摩擦温升、刹车力矩、刹车稳定系数、刹车效率系数、单位面积吸收功、能量密度、最大功率密度和能量负荷许用值等试验数据，并可得到一次刹车过程中所有任意瞬间的数据对比资料。

模拟试验主要是确定制动过程中的参数关系及模拟规律。主要解决完成模拟制动、小样缩比、转动惯量、制动速度、轴向正压力、制动时间、吸收功等技术参数在模拟试验中与实际组合体的相互对应关系。摩擦材料性能不是材料的固有属性，而是材料在工程系统中特定工作条件下的综合性能，固此实验室模拟试验必须从工程系统出发，以实际工况为模拟基础，采用系统分析和相似原理，通过对模拟参数的数学分析和处理，选择出对制动过程起主导作用的物理系数，并建立相应的模拟试验方法.飞机、汽车、火车等是一个储能的惯性体，其刹车装置即为制动工程系统，摩擦副是系统中吸收制动功的单元，是制动过程中将动能转换为热能等因素，选择模拟参数必须采用系统的多元相似原理以推导模拟关系式，依确定的关系式完成模拟制动实验，故全自动控制的系列摩擦磨损性能试验机的制动原理遵循的是；

1.制动器结构和材料因素的模拟以及介质相同。

2.摩擦对偶的材质成分、工艺与实物相同；

3.单位摩擦吸收功的能量与实物相同；

4.制动速度与实际使用速度相同；

5.制动时间与实际制动状态相似；

6.热传递与实际摩擦热状态相似。

根据制动工程系统对模拟参数的数学分析和机械系统模拟原理设计出试验机的主体结构和控制系统；试验机系统由三大部分组成，包括主机体系统；动力系统；控制系统；应用计算机控制完成了10个系统的自动控制。采用了十大新型技术将摩擦材料性能试验机的综合性能达到国际领先水平!

通过国内外技术查新和专家工程技术人员的评定，诸如此类的试验机不但国内是首创，国际上也没有！，而我们生产的试验机包括是对干式、湿式两大类摩擦材料的摩擦磨损特性进行全方位、多功能的程序化自动控制试验，它用于飞机机轮用摩擦材料、火车闸瓦用制动材料、汽车用摩阻材料、船舶用摩擦材料、工程机械用摩擦材料，如：金属；非金属；干、湿式烧结金属；碳/碳复合材料；金属/陶瓷复合材料、碳碳/陶瓷复合材料；树脂型复合材料以及湿式纸基、橡胶基等摩擦材料进行的其它试验机均无法实现的热冲击惯性刹车试验。在不同承载、不同车型、不同的工况条件下所反映的制动性能、摩擦性能、以及连续强制动状态下的衰减性能、及破坏极限状态等系列性能的反映、完全模拟了制动过程中的实际工况，以不同速度、不同承载能量,在设定时间内，完成刹车制动的要求，用实际能载缩比，配置惯量和制动初速度，模拟出飞机、军用车辆、火车、汽车、船舶、轨道交通、工程机械等特定条件下对制动材料应具备的摩擦特性，它测试的摩擦材料特性值是制动全过程中任一点的瞬间值，是动态下的模拟量，这种科技含量超前的试验机,提高了国际竞争力,打出中国特色的试验机品牌。使在实验室条件下进行小样模拟制动试验的检测技术达到了国内外领先水平。

系列设备主要用途和使用范围：

本系列设备适用于试验室条件下评定摩阻材料的内在品质。是对干式、湿式两大类摩擦材料的摩擦磨损特性进行全方位、多功能的程序化自动控制试验，它运用于飞机机轮用摩擦材料、火车闸瓦用制动材料、汽车用摩阻材料、船舶用摩擦材料、工程机械用摩擦材料，如：金属；非金属；干、湿式烧结金属；碳/碳复合材料；金属/陶瓷复合材料；树脂型复合材料以及湿式纸基、橡胶基等摩擦材料进行测试。实现了试验参数任意设置，测试数据随机采集，测试软件参数完全放开可设置，试验曲线坐标随试验条件变化，它是科研院所、大专院校、生产企业用于摩擦材料的研制、开发、生产新型材料和控制产品质量的理想设备。系列设备主要测试功能：

模拟实际工况完成以下试验：

1.热冲击（惯性制动）刹车试验：

测定刹车力矩、刹车稳定系数、刹车效率系数、单位面积吸收的滑摩功以及磨损率等。

1.1在相同的比压、相同的配置惯量条件下，以不同的速度测定其摩擦性能；1.2在相同的线速度、相同的惯量条件下，以不同的比压测定其摩擦特性；

1.3在相同的比压、相同的速度条件下，以不同的配置惯量测试其摩擦特性。

2.热冲击稳定性试验：

2.1在一定的比压和一定的惯量下以不同的速度测定摩擦材料的摩擦系数和吸

收功；

2.2在相同的比压、相同的速度和相同的惯量条件下，以不同的起始温度进行热稳定试验；

3.湿式摩擦性能测试；

以不同的速度、不同的比压、不同的配置惯量测定其动、静摩擦力矩；动、静摩擦系数；摩擦功；摩擦功率；磨损率。

通过以上几种试验方法，达到了全面评估各种摩擦材料的摩擦磨损特性。

系列设备可执行标准：

⑴HB5434·7-2004 航空机轮刹车材料试验方法

⑵ QC/T520-1999 汽车用摩阻材料惯性制动试验方法

⑶ JB/T7268-2007 湿式烧结金属摩擦材料

⑷ JB/T7269-2007 干式烧结金属摩擦材料

⑸ GB/T13826-2008 湿式非金属摩擦材料

⑹ TB/T2546-95 铁道内燃机车用低摩擦系数合成闸瓦（等效小样试验）

⑺ TB/T2403-99 铁路货车用高摩擦系数合成闸瓦（等效小样试验）

⑻ TB/T2404-99 铁路货车用低摩擦系数合成闸瓦（等效小样试验）

⑼ TB/T3118-2005 铁路车辆合成闸瓦（等效小样试验）⑽ TB/T3005-2008 机车用粉末冶金闸瓦（等效小样试验）⑾ GBT 15141-2009 湿式离合器用摩擦元件试验方法

⑿ JB-T7909-1999 湿式烧结金属摩擦材料摩擦性能试验台试验方法

一、系列设备主要技术参数：

惯量盘组合转动惯量用表

2

注：1、所列转动惯量未包括主轴系统的基础转动惯量（0.035kg·m2）

二、系列设备测试精度：

1.试验速度控制误差≤1% FS

2.试验压力控制误差≤1%

3.试验配置惯量误差≤0.001kg㎡

4.试验温度控制误差±2℃

5.测试精度相对误差±1% FS

6.测试重复性误差±1% FS

三、系列设备系统控制框图：

该系列设备采用了现代化工业控制技术、计算机应用技术、专用软件控制技术，完成10个系统的自动控制。

系统控制框图如下：

MM1000-II型摩擦材料摩擦磨损性能试验机(标准型)

一、产品简介

该项目的技术原理是根据摩擦材料在工程系统特定工作条件下的综合性能，以实际工况为模拟基础，采用工程分析和相似原理，选择出对工程起指导作

用的物理系数和相应的模拟试验方法原则作依据，遵循从试验原理，工作状态、机械模拟相似的原理完成热冲击（刹车）试验，实现了实验室条件下小样缩比模拟制动试验的功能要求，达到了试验状态与实际工况一致。

如飞机在降落时以不同速度、不同承载能量在限定降落时间内完成刹车制动的要求，用实际能载缩比，配置惯量和制动初速度，模拟出飞机特定条件下对摩擦材料应具备的摩擦系数、摩擦力矩稳定性系数、力矩摆动性系数、平均摩擦力矩、单位能载、减速率等摩擦材料特性，通过小样缩比试验获得与实际状态一致，与台架对应性好的试验数据，在国际方面经查新均无此类的试验设备，这种以小样缩比模拟惯量测试机的技术得到了国内外专业人士的认可，它潜藏着长远的应用价值和广阔的开发前景。

经全自动化改造的MM1000-Ⅱ型摩擦磨损性能试验机是对干、湿式两大类摩擦材料进行全方位多功能的程序化自动控制试验，它运用于飞机机轮用摩擦材料、火车闸瓦用制动材料、汽车、船舶、工程机械等用摩擦材料。实现了试验参数任意设置，测试数据随机采集，测试软件参数完全放开可设置，试验曲线坐标随实验条件变化，它是科研院所、大专院校、生产企业用于摩擦材料的研制、开发、生产新型材料和控制产品质量的理想设备。

该项目拓宽了测试技术的应用领域。研究成果达到了国内外领先水平。

二、功能项目

1. 摩擦材料动、静摩擦力矩测试。

2. 摩擦材料动、静摩擦系数测试。

3. 磨损率测试。

4. 摩擦热稳定性能试验。

5. 热冲击刹车性能试验。

三、技术参数：

1. 电机功率：11KW、380V、50Hz。

2. 最大压力2Mpa(可设置)。

3. 最大转动惯量15kgcms2。

4. 最大扭矩15000Ncm。

5. 速度范围0-9000r/min(可设置)。

6. 热冲击试验次数可设置。

7. 摩擦盘制动温度：常温-1200℃可设置。

四、测试精度：

1. 速度控制r/min: ±0.2%

2. 测试温度℃: ±5

3. 测试精度相对误差: ±0.5%

4. 示值重复性误差: ≤1%

五、系统配置：

1. 主机体。

2. 压力扭矩试验标定系统。

3. 变频调速设置系统。

4. 自补偿施压设置系统。

5. 自动温控循环系统。

6. 主轴惯量配置系统。

7. 模拟工况设置系统。

8. 制动温控设置系统。

9. 工业计算机控制系统。

10. 电控制系统。

11. 测试结果处理系统。

MM1000-III型摩擦磨损性能试验机（升级版）

测试功能：

热冲击刹车试验

热稳定性能试验

φ230mm以下整片1：1性能试验可等效执行

GB/T7909-1999湿式烧结金属摩擦材料摩擦性

能试验台试验方法

干、湿式摩擦材料小样试验

磨损率的测定

摩擦系数测定

制动力矩的测试

单位能载的测试

能量密度的测试

摩擦力矩稳定系数的测试

摩擦性能失效的测试

测试原理：

以实际工况为模拟基础，采用工程分析和相似原理，选择出对工程起指导作用

的物理参数和相应的模拟试验方法原则作依据，遵循试验原理，工作状态，机械模

拟相似原理，完成热冲击（刹车）试验，实现了实验室条件下小样缩比惯性模拟制

动实验功能，达到了试验状态与实际工况一致，与台架试验相对应，以不同的制动

初速度，不同的承载能量，不同的制动时间，用实际能载缩比，配置惯量，模拟出

飞机、火车、轮船、汽车、工程机械、轨道列车等在不同的制动条件下摩擦材料所

具备的摩擦磨损特性。