專利名稱：基于球盤磨損在線監測的潤滑油抗磨性評價方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于潤滑油抗磨性試驗技術領域，涉及一種潤滑油抗磨性評價方法，尤其是一種基于球盤磨損試驗在線監測的潤滑油抗磨性評價方法。
背景技術：
減少磨損是潤滑油最主要和最基本的性能。目前國內外有很多檢測潤滑油抗磨性的標準方法，如四球機法、梯姆肯法和法萊克斯法，國內標準方法分別為SH/T0189、GB/T11144 和 SH/T 0188，國外標準方法為 ASTM D4172、ASTM D2782、ASTM D2670。但是，這些標準方法均以最終的磨損結果作為評價潤滑油抗磨性能的指標，不能反映潤滑油在磨損過程中的減磨特性。利用鐵譜技術的基本原理，在高強度和高梯度磁場中將鐵磁性磨粒從油液中分離出來，并按照磨粒尺寸大小實現有序沉積，然后對其分析及研究。西安交通大學在線鐵譜裝置和方法獲已經獲得了 6項專利，專利號分別為90223714. 4,01240347. 4,200510041894,200610041773, 201110204256. 0和201110216749. 6，實現了油潤滑條件下的磨損實時監測。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于球盤磨損試驗在線監測的潤滑油抗磨性評價方法，該方法使用在線圖像可視鐵譜儀監測球盤摩擦副磨損，能夠在線實時監測，能夠得到摩擦副在不同的磨損狀態下潤滑油的抗磨特性。本發明的目的是通過以下技術方案來解決的這種基于球盤磨損試驗在線監測的潤滑油抗磨性評價方法，其特征在于，通過在線圖像可視鐵譜儀實時在線監測銷盤磨損機球盤摩擦副在邊界潤滑狀態時的潤滑油中的磨粒濃度，評價潤滑油的抗磨性。具體包括以下步驟I)按照設定的流量為球盤摩擦副供油，定時啟動在線圖像可視鐵譜儀對流經球盤摩擦副的潤滑油進行取樣沉積，從在線圖像可視鐵譜儀上獲得磨粒沉積圖片；同時對在線圖像可視鐵譜儀的油路進行沖刷，且對球盤摩擦副的供油量等于在線圖像可視鐵譜儀的取樣量與沖刷量之和，即潤滑油流經球盤摩擦副后全部通過在線圖像可視鐵譜儀，之后潤滑油排入廢油油池中不再重復使用；根據在線圖像可視鐵譜儀獲得的若干磨粒沉積圖片的IPCA值和相應時間點得到IPCA曲線，以IPCA曲線表征磨損過程潤滑油中的磨粒濃度變化；2)取IPCA曲線最后的4飛個IPCA值，并求取均值Itl，在IPCA曲線圖上做直線IPCA=ZItl，此時觀察IPCA曲線，當采集得到的IPCA值初次出現連續3次小于2、的情況時，將這三個值中的第一個IPCA點作為由磨合期進入穩定磨損期的轉折點；3)根據以上得到的轉折點，將IPCA曲線劃分為磨合期和穩定磨損期，并求取磨合期磨損量1，磨合期時長ti和穩定磨損期磨損率指數均值Sii ;其中，Qi為磨合期IPCA曲線和時間坐標圍成的面積，\為IPCA曲線上表征球盤摩擦副的磨合期時長，Sii為穩定磨損期的IPCA均值。進一步，在本發明的較佳實施方案中，將被測試的油樣分5 7組，分別進行上述步驟I)至步驟3)，每組得到C^ti和Sii數據，按照置信度0. 95構造C^ti和Sii的置信區間做為試驗數據的正常值范圍，取處于正常值范圍內的試驗數據求其平均值Q，T和SI，用于評價潤滑油抗磨性。本發明還提出一種實現上述方法的裝置，包括供油油池、 蠕動泵、球盤摩擦副、集油池、在線圖像可視鐵譜儀和廢油油池；所述蠕動泵從供油油池中抽取待檢測的潤滑油，潤滑球盤摩擦副，隨后潤滑油進入集油池中，在取樣周期內在線圖像可視鐵譜儀從集油池抽取潤滑油進行磨粒沉積和沖刷，最后潤滑油被排入廢油油池中。本發明具有以下有益效果本發明基于球盤磨損在線監測的潤滑油抗磨性評價方法及裝置，采用在線圖像可視鐵譜儀，即在線圖像可視鐵譜儀實時在線監測銷盤磨損機球盤摩擦副在邊界潤滑狀態時的潤滑油中的磨粒濃度，評價潤滑油的抗磨性。該方法能夠實時監測摩擦副在不同磨損狀態下潤滑油的抗磨性能。并且，實現本發明方法的裝置結構簡單，操作方便，容易實現。
圖I是本發明磨損試驗開環油路示意圖；圖2是本發明計算磨合期和穩定磨損期轉折點的示意圖。圖3是本發明計算試驗結果指標的示意圖。
具體實施例方式本發明基于球盤磨損在線監測的潤滑油抗磨性評價方法，是通過在線圖像可視鐵譜儀實時在線監測銷盤磨損機球盤摩擦副在邊界潤滑狀態時的潤滑油中的磨粒濃度，評價潤滑油的抗磨性。其包括以下具體步驟I)按照設定的流量為球盤摩擦副供油，定時啟動在線圖像可視鐵譜儀對流經球盤摩擦副的潤滑油進行取樣沉積，從在線圖像可視鐵譜儀上獲得磨粒沉積圖片；同時對在線圖像可視鐵譜儀的油路進行沖刷，且對球盤摩擦副的供油量等于在線圖像可視鐵譜儀的取樣量與沖刷量之和，即潤滑油流經球盤摩擦副后全部通過在線圖像可視鐵譜儀，之后潤滑油排入廢油油池中不再重復使用；根據在線圖像可視鐵譜儀產生的若干磨粒沉積圖片的IPCA值和相應時間點得到IPCA曲線，以IPCA曲線表征磨損過程潤滑油中的磨粒濃度變化；2)參見圖2，取IPCA曲線最后的4飛個IPCA值，并求取均值Itl，在IPCA曲線圖上做直線IPCA=ZItl，此時觀察IPCA曲線，當采集得到的IPCA值初次出現連續3次小于2工0的情況時，將這三個值中的第一個IPCA點作為由磨合期進入穩定磨損期的轉折點；3)參見圖3，根據以上得到的轉折點，將IPCA曲線劃分為磨合期和穩定磨損期，并求取磨合期磨損量Qi,磨合期時長\和穩定磨損期磨損率指數均值Sii ;其中，Qi為磨合期IPCA曲線和時間坐標圍成的面積，\為IPCA曲線上表征球盤摩擦副的磨合時長，Sii為穩定磨損期的IPCA均值。在本發明的最佳實施例中，將被測試的油樣分5 7組，分別進行以上所述的步驟I)至步驟3)，每組得到C^ti和Sii數據，按照置信度0. 95構造C^ti和Sii的置信區間做為試驗數據的正常值范圍，取處于正常值范圍內的試驗數據求其平均值Q，T和SI，用于評價潤滑油抗磨性。具體計算如下計算出樣本均值萬)和樣本標準差(S,，St, Ssi)，計算方法如下列公式所示
權利要求
1.一種基于球盤磨損在線監測的潤滑油抗磨性評價方法，其特征在于，通過在線圖像可視鐵譜儀實時在線監測銷盤磨損機球盤摩擦副在邊界潤滑狀態時的潤滑油中的磨粒濃度，評價潤滑油的抗磨性。
2.根據權利要求I所述的基于球盤磨損在線監測的潤滑油抗磨性評價方法，其特征在于，具體包括以下步驟 1)按照設定的流量為球盤摩擦副供油，定時啟動在線圖像可視鐵譜儀對流經球盤摩擦副的潤滑油進行取樣沉積，從在線圖像可視鐵譜儀上獲得磨粒沉積圖片；同時對在線圖像可視鐵譜儀的油路進行沖刷，且對球盤摩擦副的供油量等于在線圖像可視鐵譜儀的取樣量與沖刷量之和，即潤滑油流經球盤摩擦副后全部通過在線圖像可視鐵譜儀，之后潤滑油排入廢油油池中不再重復使用；根據在線圖像可視鐵譜儀獲得的若干磨粒沉積圖片的IPCA值和相應時間點得到IPCA曲線，以IPCA曲線表征磨損過程潤滑油中的磨粒濃度變化； 2)取IPCA曲線最后的4飛個IPCA值，并求取均值Itl，在IPCA曲線圖上做直線IPCA=ZItl，此時觀察IPCA曲線，當采集得到的IPCA值初次出現連續3次小于2、的情況時，將這三個值中的第一個IPCA點作為由磨合期進入穩定磨損期的轉折點； 3)根據以上得到的轉折點，將IPCA曲線劃分為磨合期和穩定磨損期，并求取磨合期磨損量1，磨合期時長\和穩定磨損期磨損率指數均值Sii ;其中，Qi為磨合期IPCA曲線和時間坐標圍成的面積，\為IPCA曲線上表征球盤摩擦副的磨合期時長，Sii為穩定磨損期的IPCA均值。
3.根據權利要求2所述的基于球盤磨損在線監測的潤滑油抗磨性評價方法，其特征在于，將被測試的油樣分5 7組，分別進行步驟I)至步驟3)，每組得到C^ti和Sii數據，按照置信度0. 95構造qi，\和Sii的置信區間做為試驗數據的正常值范圍，取處于正常值范圍內的試驗數據求其平均值Q，T和SI，用于評價潤滑油抗磨性。
4.一種實現權利要求I所述方法的裝置，其特征在于，包括供油油池(I)、蠕動泵(2)、球盤摩擦副(3)、集油池(4)、在線圖像可視鐵譜儀(5)和廢油油池￠);所述蠕動泵(2)從供油油池(I)中抽取待檢測的潤滑油，潤滑球盤摩擦副(3)，隨后潤滑油進入集油池(4)中，在取樣周期內在線圖像可視鐵譜儀(5)從集油池(4)抽取潤滑油進行磨粒沉積和沖刷，最后潤滑油被排入廢油油池(6)中。
全文摘要
本發明公開了一種基于球盤磨損在線監測的潤滑油抗磨性評價方法及裝置，該方法通過在線圖像可視鐵譜儀實時在線監測銷盤磨損機球盤摩擦副在邊界潤滑狀態時的潤滑油中的磨粒濃度，評價潤滑油的抗磨性。該方法能夠實時監測摩擦副在不同磨損狀態下潤滑油的抗磨性能。并且，實現本發明方法的裝置結構簡單，操作方便，容易實現。
文檔編號G01N15/06GK102768173SQ20121023373
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月6日 優先權日2012年7月6日
發明者馮松, 毛軍紅, 胡銳, 謝友柏 申請人:西安交通大學