[发明专利]纳米金刚石润滑油往复摩擦磨损试验装置及试验方法

说明书

本发明提出了一种纳米金刚石润滑油往复摩擦磨损试验装置及试验方法，所述装置包括相对滑动摩擦且均水平设置的上试块、下试块，所述上试块和/或下试块上设置有摩擦系数传感器，所述摩擦系数传感器连接控制单元，所述上试块上设置有压力施加结构，还包括调频电机及偏心轮，所述偏心轮的偏心轴部与所述调频电机的轴端固连，该偏心轮的轮缘连接有连杆，该连杆另一端铰链于滑块上，所述下试块与该滑块固连。该试验装置结构简单，易于生产和操作，解决了纳米金刚石润滑油的摩擦系数检测的问题，同时该试验装置还能对多种润滑油进行摩擦系数的试验，也可对同一种润滑油进行多种因素的摩擦系数的试验，如不同压力、不同行程、不同的电机频率等。

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种纳米金刚石润滑油往复摩擦磨损试验装置及试验方法。

背景技术

所有机械在运动中均会发生各种各样的摩擦磨损。目前，摩擦磨损所造成的能源损失约占全部使用能源的1/3以上，如发动机中缸套/活塞环摩擦副的能量损耗约占发动机中摩擦损耗总能量的45％。因此，为了改善润滑油的性能，往往需要在润滑油中加入为减少摩擦磨损的添加剂。近年来，为了克服传统添加剂中含有硫(S)、磷(P)、氯(Cl)等有害物质造成的金属腐蚀和环境污染，在润滑油中加入固体润滑材料已经越来越受到业界的关注。特别是纳米材料技术的不断进步和广泛应用，对润滑油中固体添加剂的应用产生了巨大的推动，因而纳米粉末成为当前润滑油添加材料研究和开发的一个新热点。纳米材料添加剂具有良好的减摩抗磨效果，且可大幅度地提高润滑油的承载能力。

比如纳米金刚石润滑油，大量的试验研究表明，纳米金刚石颗粒可渗透到摩擦副表面并形成极薄的固体润滑膜，可以有效地防止和推迟摩擦副表面发生黏着磨损，大大降低摩擦副表面的摩擦系数，并大幅度提升摩擦副极压性能的改善率。

然而，在润滑油的摩擦系数的测定方面，绝大多数的润滑油的摩擦系数测定法都是采用的“四球法”，“四球法”主要是测定润滑油中所添加抗磨剂的抗磨损性能，而纳米金刚石润滑油中的纳米金刚石不是抗磨剂，而是一种纳米级的高精度研磨剂，没有抗磨性能，因此“四球法”就不再适用于纳米金刚石润滑油的抗磨损性能即摩擦系数的测定了。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种能有效检测纳米金刚石润滑油往复摩擦磨损试验装置及试验方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种纳米金刚石润滑油往复摩擦磨损试验装置，包括相对滑动摩擦且均水平设置的上试块、下试块，所述上试块和/或下试块上设置有摩擦系数传感器，所述摩擦系数传感器连接控制单元，所述上试块上设置有压力施加结构，还包括调频电机及偏心轮，所述偏心轮的偏心轴部与所述调频电机的轴端固连，该偏心轮的轮缘连接有连杆，该连杆另一端铰链于滑块上，所述下试块与该滑块固连。

将纳米金刚石润滑油涂抹于下试块上表面，通过调频电机带动偏心轮转动，从而带动滑块上固设的下试块做往复运动，实现了下试块与上试块之间的往复摩擦，摩擦系数传感器实时采集摩擦系数，从而实现了纳米金刚石润滑油的摩擦系数检测。该试验装置结构简单，易于生产和操作，解决了纳米金刚石润滑油的摩擦系数检测的问题，同时该试验装置还能对多种润滑油进行摩擦系数的试验，也可对同一种润滑油进行多种因素的摩擦系数的试验，如不同压力、不同行程、不同的电机频率等。

进一步的，还包括支架及设于该支架上的导轨，所述滑块滑动配合于该导轨上；所述调频电机固连于所述支架下部，且在所述滑块下部具有滑块下支座，所述连杆与该滑块下支座下端铰链连接。这使得下试块的往复运动更加的稳定。

进一步的，所述支架上固连有支撑臂，该支撑臂上设置有上试块夹持机构，所述压力施加结构位于该上试块夹持机构上部。

进一步的，所述上试块夹持机构包括竖向设置的套筒、轴向滑动配合于该套筒内的上试块夹持杆、将该上试块夹持杆定位于所述套筒上的定位螺柱，其中，所述上试块夹持杆下部具有与所述上试块相配合的夹持部；