[发明专利]一种高压润滑油界面滑移长度测量方法

权利要求书

1.一种高压润滑油界面滑移长度测量方法，测量使用的装置包括钢球、玻璃块、钢球夹具、加载托板、压板销、电机、数显拉力器、弹簧、铬膜、封闭润滑油、单色光和显微镜，按测量原理组装成一体化装置，其特征在于先根据实验目标选择和确定润滑油、封油的初始深度和需要施加的载荷；再基于光干涉可视技术的高压润滑油界面滑移长度的测量，通过数显拉力器给钢球施加预定载荷；按不同初始封油深度的精确控制要求，根据封油的初始深度设定电机的相关参数进行冲击；然后按防止润滑油泄露的控制要求，通过数显拉力器给钢球进行二次加载，控制封闭润滑油的泄露；再按基于冲击技术的弹流接触区界面滑移长度测量要求，转动使玻璃块或钢球滑动，记录封闭润滑油在接触区的整个运动过程；最后利用图像处理软件分析参考点封油核心的运动速度，利用滑移长度模型计算滑移速度和滑移长度。

2.根据权利要求1所述的高压润滑油界面滑移长度测量方法，其特征在于涉及的基于光干涉可视技术的高压润滑油界面滑移长度测量是在冲击之前给钢球施加预载荷，载荷值从数显拉力器上读出，此时弹簧处于拉紧状态，电机缓慢正转，与电机轴相连的压板销对加载托板施加压力，使钢球和玻璃块脱离并保持一定初始间隙，此时电机迅速反转，固定在加载托板上的钢球在弹簧拉力作用下冲击玻璃块，部分粘性润滑油来不及排出被封闭在钢球和玻璃块之间形成凹陷状油膜；封闭的凹陷状润滑油处于高压状态，其中凹陷核心的压力最高；为防止润滑油泄漏，给钢球进行二次加载；然后使钢球保持静止玻璃块滑动或玻璃块保持静止钢球滑动；记录封油凹陷在接触区的运动过程，利用图像处理软件得到玻璃块和钢球上参考点及封油核心的运动速度；设玻璃块或钢球上参考点的速度为U_ref，封油核心的运动速度为U_c；卷吸速度为U_e＝U_ref/2，根据经典润滑理论，采用无滑移边界条件，封油核心的运动速度与卷吸速度相等，即U_c＝U_e；封闭润滑油在玻璃块表面发生滑移U_c≠U_e，当玻璃块滑动时，U_c＜U_e；当钢球滑动时，U_c＞U_e；在玻璃块滑动和钢球滑动的条件下，滑移速度U_s＝2U_c-U_ref，滑移长度其中h为钢球与玻璃块之问的垂直距离。

3.根据权利要求1所述的高压润滑油界面滑移长度测量方法，其特征在于涉及的对不同初始封油深度的精确控制是在比较不同润滑油间滑移长度的变化时获得相同的初始条件，即相同的封油深度，封油深度通过封闭润滑油的条纹数目计算得到；将电机设定为位移模式，用PLC控制电机的正反转速度；根据电机的正转位移控制钢球和玻璃块之间的初始间隙；通过电机的反转速度控制钢球冲击玻璃块的速度，调配两个冲击因素，实现对封油深度的精确控制。

4.根据权利要求1所述的高压润滑油界面滑移长度测量方法，其特征在于涉及的防止润滑油泄漏的控制是当使用粘度较低或粘压系数较小的润滑油时润滑油会泄漏，即冲击完成后，润滑油会迅速泄漏出接触区影响实验结果；为防止润滑油泄漏，在冲击完成后，迅速给钢球二次加载抑制润滑油泄漏；二次加载后，润滑油在接触区的运动时间变长，提供测量数据。