在往复测试中生成Stribeck曲线

表示诸如混合和流体动力学制度和边界的条件下的液体润滑剂的摩擦特性的曲线图被称为Stribeck曲线。每个制度由表面粗糙度与膜厚度之间的比率限定，并且也称为λ比（图1）。

图1。Stribeck曲线示意图。

Stribeck曲线在评估润滑剂添加剂包装或润滑剂粘度的变化的影响以及表面粗糙度的效果方面发挥着至关重要的作用。产生Stribeck曲线的主要条件是流体被吸入到会聚间隙中以产生压力的增加以支撑负荷（图2）。

图2。几何形成流体动力压力和升力。

历史/传统测试几何

Hersey、Martens、Stribeck和Thurston利用具有上述所有要求的轴颈-轴承几何结构完成了他们的经典工作(图3)。通过进行仪器式轴颈-轴承测试，可以在大范围的载荷和/或相对速度下评估摩擦。摩擦系数(COF)根据赫西数绘制，赫西数是Stribeck曲线的关键参数。赫西数是无量纲的，可以通过将速度(m/s)与动态粘度(Pa。s = n / m²)，然后用轴承单位长度的负载(N/m)来划分产品。

图3。汇总轴颈轴承的间隙。

最常见和简单的方法用于获取Stribeck曲线是通过维护两个变量(如负载和粘度)和不同第三(如速度)在一个适当的范围内,这样接触界面通过粗糙面接触区域(边界)和通过完整的液膜分离(动力)。然而，这种技术只有在适当的收敛间隙几何已知的情况下才适用。该技术可以在实验室中以一种单向的方式进行，在充满润滑的情况下，使用销端对着旋转盘(POD)，销端接触几何形状会产生收敛间隙。

Stribeck曲线生成的往复运动

然而，在近期，通过采用往复测试模式，在评估润滑剂的摩擦特性时已经显示了重大兴趣。这些类型的测试钻机通常被称为高频往复式钻机（HFRR）或SRV型测试，其中SRV代表Schwingung ReibungVerschleiß，这是一种德国表达，意味着往复摩擦和磨损。使用往复测试模式的一种方法是在汽车发动机缸中模拟活塞环的润滑条件。

在往复模式下，在往复模式中开发的挑战之一是在逆转之前需要在足够长的行程长度上产生足够的速度，以增加实现流体动力润滑制度所需的压力和膜厚度。本文介绍了采用抛光圆柱形销钉的几何形状，在高频往复运动条件下对高度抛光的扁平钢板（图4）进行抛光圆柱形销钉的几何形状。一种Bruker Umt-3摩擦计用加热的高速往复阶段固定用于进行该测试（图5）。

图4。（a）圆柱形凸缘与抛光钢板。（b）活塞环和气缸衬套段。

图5。力量城市轨道交通摩擦计

对于所有测试，负载和行程长度分别固定为20 n和7mm。频率从0.1到30 Hz变化。利用具有三种不同粘度（Pao-2，Pao-10和Pao-40）的聚αOlephin油（PAOS）。这里，折断后的数量表示在100℃下CST中的油的粘度。测试在室温下进行。图6示出了从具有三种不同粘度的润滑剂上进行的测试获得的STRIBECK曲线。

图6。使用往复测试模式生成的Stribeck曲线。

额外的标准往复测试能力

目前没有标准公开的测试方法，可用于产生单向运动或往复运动中的Stribeck曲线。然而，可以使用与下样品相同的往复运动进行多种润滑剂性能相关的测试。可以用球或平销更换气缸 - 侧上样品，并且可以调节行程长度和/或频率以使其用于执行以下标准的ASTM-，DIN-或ISO发布的往复测试：

• ASTM D5706-11:使用高频线性振荡(SRV)试验机测定润滑脂极压特性的标准试验方法
• ASTM D5707-11：使用高频，线性振荡（SRV）试验机测量润滑脂摩擦和磨损性能的标准试验方法
• ASTM D6425：测量极压润滑油摩擦和磨损性能的标准试验方法
• ASTM D6079-11：高频往复式钻机评估柴油燃料润滑性的标准试验方法（HFRR）
• ASTM D7688-11:用高频往复式钻机(HFRR)目测评价柴油燃料润滑性的标准试验方法
• ASTM D7594-11：使用高频线性振动（SRV）试验机在高赫兹接触压力下确定润滑油润滑脂耐磨耐磨性的标准试验方法
• ASTM D7755-11：测定高频，线性振荡（SRV）试验机使用的标准试验片上磨损量的标准做法
• ASTM G133-10：标准试验方法，用于线性往复式滚珠对平滑动磨损
• ASTM G203-10:测定往复摩擦系统中摩擦能量耗散的标准指南
• ASTM G206-11：测量活塞环段的磨损量的标准指南在往复磨损试验中对扁平优惠券进行换票
• DIN 51834:润滑油摩擦和磨损数据的测定
• ISO 12156-1：2006：柴油燃料 - 使用高频往复钻机（HFRR）评估润滑性，第1部分：试验Metho

结论

与使用单向试验进行的典型的Stribeck曲线相比，使用Stribeck曲线往复运动试验的润滑剂和表面处理的评估非常具有挑战性。可调节行程长度和频率范围选项和高速线性振荡阶段Bruker的Umt.系统及其配套的软件数据缩减算法能够有效地进行这种特性描述。通过往复试验方法生成的Stribeck曲线可以直接应用于汽车发动机系统和各种关键工程系统的润滑油开发和评价。

这些信息来源于Bruker纳米表面公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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