外文翻譯--一種新的檢測(cè)液壓油的機(jī)械試驗(yàn)方法應(yīng)用 中文版

1 附錄 一種新的檢測(cè)液壓油的機(jī)械試驗(yàn)方法應(yīng)用 施密特，克勞斯 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究所，漢堡技術(shù)大學(xué)，德國(guó) 摘 要： 本文介紹了在 一臺(tái) 新開(kāi)發(fā)的試驗(yàn) 臺(tái)上進(jìn)行一個(gè) 摩擦磨損試驗(yàn)， 該試驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)于 涂漢堡哈爾堡 ，用于研究 液壓油 的 潤(rùn)滑 性能。開(kāi)發(fā)這種新的檢測(cè)方法的目的是為了更好的表述 摩擦學(xué) 與 流體動(dòng)力機(jī)械 之間的影響與聯(lián)系， 采用線接觸 研究 液壓油 的 潤(rùn)滑 性能 表明，可利用摩擦 、 磨損和腐蝕試驗(yàn)區(qū)分不同液體 的 潤(rùn)滑 性能 。在不同的試驗(yàn) 通過(guò)不斷的改進(jìn)試驗(yàn)裝置 和開(kāi)發(fā)測(cè)試 實(shí)驗(yàn)的 全自動(dòng)控制程序 來(lái)滿(mǎn)足 高重復(fù)性的邊界條件 。該 試驗(yàn)機(jī)的開(kāi)發(fā)符合測(cè)試程序 、形 狀結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單的要求，可以從各種材料和生產(chǎn)設(shè)備 公司生產(chǎn) ，現(xiàn)有的 這類(lèi) 公司 都 生產(chǎn)流體動(dòng)力元件 。 關(guān)鍵詞： 液壓 流體 潤(rùn)滑 試驗(yàn) 1.引 言 ： 液壓油 的 一個(gè)非常重要特點(diǎn)的是它可能 使摩擦加載面分離 以減少 這種連接中的 摩擦磨損 ， 試驗(yàn)測(cè)試 液壓油潤(rùn)滑 性能 最可靠的 試驗(yàn) 是實(shí)地測(cè)試，即流體 在 典型工作條件和典型操作期間 下的 應(yīng)用 。出于多種原因，實(shí)地測(cè)試 費(fèi)時(shí)而且 成本 高 ，以及 操作環(huán)境的 不同 應(yīng)用方法 通常 也 會(huì) 很大不同 ， 因此實(shí)地測(cè)試 的結(jié)果 往往不具有通用性 。這種情況導(dǎo)致流體生產(chǎn)者以及靜壓機(jī)械生產(chǎn)者 必須先 在測(cè)試實(shí)驗(yàn)室測(cè)試他們的產(chǎn)品， 然后再去做 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。 應(yīng)當(dāng)清楚地看到 ，只有當(dāng)他們能夠逼真的模擬出機(jī)器摩擦接觸時(shí)的狀態(tài)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試才能起到作用。 漢堡科技大學(xué)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究所 開(kāi)發(fā) 了新的 試驗(yàn)臺(tái)和 測(cè)試 方法，用于研究液壓油的潤(rùn)滑 性能 1， 按照 DIN51389， 今后的這項(xiàng)測(cè)試可能代替葉片泵試驗(yàn) 2。 該項(xiàng)目的目的是找到一個(gè)測(cè)試 方法 ， 盡可能的再現(xiàn)所有 摩擦磨損 對(duì)液壓 機(jī)械的影響 ，通過(guò) 簡(jiǎn)單 的測(cè)試形式 和試驗(yàn) 臺(tái)的簡(jiǎn)單測(cè)量 ，從中獲得 力學(xué)參數(shù) 。 負(fù)載條件下的摩擦系統(tǒng)內(nèi) 液 壓 件 （接觸壓力，相對(duì)運(yùn)動(dòng) 形式 ） 、 速度 、 析構(gòu)函數(shù)和 連接部分的 屬性 決定了連接區(qū)域的 參數(shù)（溫度和幾何 構(gòu)造 ）， 對(duì) 摩擦系統(tǒng) 的 摩擦系數(shù) 、 臨界載荷和磨損性能 產(chǎn)生主要影響。 測(cè)試 方法 和試驗(yàn)機(jī) 的 開(kāi)發(fā) 源自 研究項(xiàng)目 DGMK5143， 514-146105的一種系統(tǒng)方法。 2.主要測(cè)試儀器 的 安排 開(kāi)發(fā)新的測(cè)試方法是為了實(shí)現(xiàn)以下目的： 使定量測(cè)試結(jié)果精度高； 測(cè)試樣本簡(jiǎn)單，不需要特殊的制造技術(shù) ； 自動(dòng) 化、 能耗低 、測(cè)試液量 小和測(cè)試時(shí)間 短 的 測(cè)試方法。 對(duì)液壓件內(nèi)部的摩擦接觸的 詳細(xì)分析 是對(duì)這個(gè)新的測(cè)試方法和試驗(yàn)臺(tái)詳細(xì)說(shuō)明的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)方法 、 順序配置 以及實(shí)驗(yàn)的主要發(fā)現(xiàn)如圖 1 所示。 這 臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)的配置 允許 測(cè)試 線接觸和 面接觸。 在研究 過(guò) 程中 發(fā)現(xiàn)，線接觸更有趣 ，能夠產(chǎn)生 數(shù)據(jù) 區(qū)分不同液壓油的 潤(rùn)滑 性能。 這 也 是大多數(shù)的測(cè)試只使用線接觸數(shù)據(jù) 的原因 。 2 圖 1 MPH 試驗(yàn)臺(tái) -主要測(cè)試儀器的安排 液壓油的潤(rùn)滑性能量化參數(shù)如下： PHD,crit 壓力導(dǎo)致材料粘結(jié)掉落（金屬粘結(jié)磨損） Ex,average 線接觸 的 平均摩擦系數(shù) Vline 試樣滑塊 的 磨損量 這些參數(shù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性 確定了測(cè)試液壓油潤(rùn)滑性能的優(yōu)劣程度，可分為 高，中，低 等。而對(duì) 速度 、 轉(zhuǎn)矩和壓力 等機(jī)械參數(shù)的精確測(cè)量、計(jì)算 中考慮導(dǎo)向裝置和軸承中可能的摩擦接觸力、精確的方法測(cè)量和計(jì)算試樣的磨損體積是取得可靠結(jié)果的根本。 在 研究過(guò)程中，為了改善測(cè)量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)做了許多的改進(jìn)。 3.試驗(yàn) 條件 為了 確定 短期和長(zhǎng)期測(cè)試（短期試驗(yàn)是臨界載荷試驗(yàn)，長(zhǎng)期試驗(yàn)是測(cè)試摩擦系數(shù)和磨損量）最佳試驗(yàn)條件 做了 大量的測(cè)試工作 ， 這些測(cè)試結(jié)果表明，試驗(yàn) 的 起動(dòng)過(guò)程 對(duì)測(cè)試結(jié)果 有重要影響 。 3.1 起動(dòng)方法 起動(dòng)過(guò)程通過(guò)設(shè)置補(bǔ)償 參數(shù) 和線接觸中運(yùn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)誤差調(diào)整。而 這一 起動(dòng)過(guò)程的 自動(dòng)化 使得后面的試驗(yàn)誤差 有 了 明顯 的 改善 。 3.2 短期 試驗(yàn) 短期試驗(yàn)是用 來(lái)尋找 滑動(dòng)接觸到開(kāi)始磨損材料從自然到磨損的 臨界壓力 PHD,crit， 作用在 活塞 上的壓力產(chǎn)生的 臨界壓力 使得 摩擦接觸 時(shí)起潤(rùn)滑作用的 潤(rùn)滑膜消失 ， 混合摩擦 變?yōu)?固體摩擦 。 圖 2 顯示了 一個(gè)典型的短期測(cè) 試 的 參數(shù)隨時(shí)間 改變情況 。 3 圖 2 短期測(cè)試參數(shù) 的 典型 變化 3.3 長(zhǎng)期試驗(yàn) 長(zhǎng)期試驗(yàn) 是用來(lái)尋找線接觸 具體 工作流體摩擦系數(shù) 和試樣滑塊的損失量。所有試驗(yàn)的摩擦接觸的負(fù)載都是恒定的，這里的負(fù)載是指作用在活塞上的平均壓力，從而使得孔測(cè)試中作用于偏心軸和滑動(dòng)器線接觸上的力恒定。 圖 3 顯示了 一個(gè)典型 的長(zhǎng)期測(cè) 試 的 參數(shù)隨時(shí)間 改變情況 。 圖 3 長(zhǎng) 期測(cè)試參數(shù) 的 典型 變化 4.COMPLETET 系列試驗(yàn)結(jié)果 該項(xiàng)目 對(duì) HL 類(lèi)、 HLP 類(lèi)和 HEES 合成酯類(lèi)礦物油進(jìn)行了測(cè)試， 試驗(yàn) 還把測(cè)試對(duì)象擴(kuò)大 到 以 多級(jí)機(jī)油和齒輪油 為主的 礦產(chǎn)和酯 類(lèi)。現(xiàn)已完成測(cè)試階段的主要任務(wù)是找出這些類(lèi)型油液的不同潤(rùn)滑性能，因?yàn)樗鼈兛赡艽碇煌?lèi)型。 最重要的一點(diǎn)是相同的流體多次測(cè)試 結(jié)果要 在一個(gè)狹窄的 變換范圍， 可 查看平均值小偏離 。 本文介紹了有關(guān) 6 種 不同類(lèi)型液壓油的測(cè)試結(jié)果， 其中 一 種 HEES 型 ，三種 HLP 型和 兩種 HL 類(lèi)型 。 所有 油液都有抗腐蝕和 老化添加劑，在 HEES 類(lèi) 和 HLP 類(lèi)添加了不同濃度的 EP、 AW 添加劑。 圖 4 中的表 格 提供 一個(gè) 典型測(cè)試 的 范圍 絕對(duì)值。 重要的是要看到， 三次試驗(yàn)得出的 臨界壓力和平均摩擦系數(shù)或多或少接近平均值，而 相同精度條件，相同油液下不同試驗(yàn)試樣的 體積損失顯示較大偏 4 差。它也可以看出，臨界載荷 、 平均摩擦系數(shù)和體積損失 之間 有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另一方面，該表顯示，比較流體 相對(duì) 潤(rùn)滑能力并不是很容易的，因?yàn)榇罅康脑囼?yàn)結(jié)果都必須考慮進(jìn)去 。 因此，不同的 產(chǎn)生了不同的比較方式 ，這也顯示在圖 4， 如圖所示 基于測(cè)試 結(jié)果的 等距介紹 ， 數(shù)字橢球代表不同流體測(cè)量值 ， 所有值 以 HF-1 類(lèi)油液 作為參考 基準(zhǔn)。 圖 4 試驗(yàn)結(jié)果 的 絕對(duì)值和等距 表示 圖 5顯示 了圖 4三維圖 可以清楚的看到用 MPH試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試不但能夠區(qū)分不同類(lèi)別的油液而且同類(lèi)的中的不同油液也能區(qū)分。 5 6 圖 5 結(jié)果參數(shù)的 三維圖 顯示 （見(jiàn) 圖 4）的結(jié)果參數(shù) 結(jié)論 通過(guò) MPH 項(xiàng)目 大量的試驗(yàn) 結(jié)果 表明， MPH 試驗(yàn)臺(tái)完全 有 測(cè)試區(qū)分 液壓油 的潤(rùn)滑性能的能力，隨著試驗(yàn)臺(tái) 的 設(shè)計(jì)改進(jìn)和全自動(dòng)控制 的 發(fā)展 ， 試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性有所改善 ，通過(guò) 最近試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn) 可以看出 ， 摩擦系數(shù)和臨界壓力 值 平均 偏差不 超過(guò) 10 ， 試樣磨損 量 偏差范圍 為最大量 的 15，這可 通過(guò) 更準(zhǔn)確的測(cè)量技術(shù) 來(lái) 減少 67。測(cè)試結(jié)果 的 重復(fù)性是 MPH 項(xiàng)目的要 點(diǎn) ， 已取得的精確度 可以用于其他用來(lái)測(cè)試液壓油試驗(yàn)的比較標(biāo)準(zhǔn)。 在葉片泵試驗(yàn)也 就是 FZG 試驗(yàn) 8中 沒(méi)有確定試運(yùn)行的 最低數(shù)量，測(cè)試結(jié)果 中也 沒(méi)有精確 要求。 根據(jù)這兩項(xiàng)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn) 流體分類(lèi) 只有一個(gè)試運(yùn)行是必要的 ， 這導(dǎo)致的結(jié)論是，假設(shè)至 少 每流 體 進(jìn)行三次 試運(yùn)行 ， MPH 試驗(yàn) 臺(tái)測(cè)試能比其他測(cè)試 提供更好的可靠數(shù)據(jù) 。 參考文獻(xiàn) 1 Kessler, M., Entwicklung eines Testverfahrens zur mechanischen Prufung von Hydraulikflussigkeiten, Dissertation, Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 1, Nr. 335, 2000. 2 DIN 51389, Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten in der Flugelzellenpumpe, Deutsches Institut fur Normung e.V., Beuth Verlag Berlin, 1982. 3 Kessler, M., Feldmann, D.G., Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten, DGMK Forschungsbericht 514, Hamburg, Juli 1999. 4 Kessler, M., Feldmann, D.G., Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten II, DGMK Forschungsbericht 514-1, Hamburg, Sept. 2001. 5 Schmidt, J.； Feldmann, D.G.； Padgurskas, Mechanische Prufung von Hydraulikflussigkeiten, DGMK Forschungsbericht 610, Hamburg, 2006. 6 Feldmann, D.G., Padgurskas, J., Analysis of the Lubrication Capabilities of Hydraulic Fluids using a Test Method with Line Contact, Engineering Materials & Tribology 2004, Riga, 23.-24. 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