Трибометр или машина трения — это общее название устройства, которое используется для имитации трения и износа на границе раздела поверхностей при относительном движении в контролируемых условиях. Издание Оксфордского словаря английского языка 1989 года определило трибометр как инструмент для оценки трения скольжения. Самая ранняя ссылка в этом словаре относится к трудам Голдсмита 1774 года, который использовал слово «трибометр» для обозначения «измерителя трения». В 1877 г. Найт определил ее как аппарат, напоминающий сани, используемый для оценки трения трущихся поверхностей. Первый трибометр изобрел Леонрадо да Винчи. Получается, что он был первым трибологом.
Схема работы трибометра несложная. Вот один из вариантов на рисунке ниже:
Машина трения или трибометр позволяет привести в контакт две поверхности в строго контролируемых условиях. Типичными видами контактирующих систем являются:
- 1. Палец/шар на диске который вращается (ASTM G99),
- 2. Линейное возвратно-поступательное движение (например, движение поршня) (ASTM G133),
- 3. Блок на кольце (ASTM G77),
- 4. Тестер оценки смазочных материалов, материалов и покрытий,
- 5. Трибо коррозионные (комбинированные эффекты механического и химического взаимодействия материалов),
- 6. 4-х шариковая машина трения(смазочные материалы).
Взаимодействие между поверхностями можно изменить, добавив жидкости, смазки или абразивные частицы. Испытания можно проводить в широком наборе контролируемых условий. К переменным относятся, среди прочего, температура, контактное давление, влажность или тип газа. Сменные модули помогут настроить триботестер под свои нужды.
Существуют модульные машины трения (трибометры) которые обеспечивают оптимальную гибкость при тестировании ваших приложений. Эти системы охватывает широкий диапазон сил, и условий.
Зачем использовать нужна машина трения, трибометр?
Все движения или смещения создают трение и, следовательно, износ. Трибология имеет жизненно важное значение для тестирования покрытий или смазочных материалов, которые уменьшат этот износ и обеспечат надлежащее функционирование механических компонентов. Конечно, трибометр нужен и для разработки новых покрытий и смазок.
Некоторые очевидные применения находятся в автомобильной промышленности, для тестирования поршней, подшипников, тормозных колодок, шин или стеклоочистителей. Но трибология также важна в медицинских приложениях, таких как имплантаты, катетеры или контактные линзы, или в сенсорных экранах, зеркалах и линзах. Ювелирные изделия подвергаются механическому трению, как и краски, покрытия или лаки. И список приложений намного длиннее этого.
Примеры применения трибологии:
Машина трения для тестирования тормозных материалов
Тормоза на автомобиле должны иметь высокое трение и низкий износ. Трибометр для проверки материалов тормозных колодок . Система может прикладывать до 3500 Н прижимной силы и измеряет контактное давление, начальную температуру, скорость скольжения и замедление. Другими ключевыми параметрами во время испытания тормозов являются крутящий момент, коэффициент трения или скорость скольжения. Все это регистрируется в условиях торможения, например, снижение скорости или полная остановка.
Во время теста данные собираются с использованием ряда передовых датчиков и высокоскоростной системы сбора данных. Циклы испытаний можно повторять с теми же или другими настройками, например, с изменением начальной скорости вращения или тормозного давления. Также возможно контролировать условия окружающей среды. Любой мусор, полученный в результате теста, будет собран для дальнейшего анализа.
Эти и другие возможности делают трибометр быстрым, надежным и экономичным инструментом для сортировки материалов тормозов и роторов. Датчики регистрируют даже небольшие изменения состава материала во время испытания. С помощью встроенного профилометра можно изучать изменение поверхности образца с субнанометровым разрешением.
Тестирование смазочных материалов
Тестер блок-кольцо помогает определить характеристики трения и износа консистентных смазок и других смазочных материалов. Их можно измерить, используя скользящее приложение с дозаторами смазки при контролируемой скорости потока. Температура (до 150 градусов Цельсия) и давление (до 100 Н) могут варьироваться во время испытания.
Трибометр представляет собой универсальный трибологический тестер с блоком на кольце, который позволяет провести ряд специализированных испытаний блока на износе кольца для оценки эффективности различных смазочных материалов, таких как консистентные смазки, твердые смазочные материалы или масла, например, при испытании колеблющегося кольца. Модуль позволяет проводить испытания реальных компонентов, включая валы, элементы силовой передачи, конические роликоподшипники, упорные подшипники и их аналоги без серьезных модификаций.