Wielofunkcyjny, modułowy tribometr
Platforma RTEC MFT-5000 jest wielozadaniowym trybometrem zbudowanym wokół rdzenia – jednostki głównej, w którym znajdują się wymienne moduły funkcjonalne. Moduły można montować zależnie od funkcjonalności warunkowanej przez zadanie badawcze. Moduły, jednostka główna i jednostka sterująca zostały zaprojektowane z funkcją automatycznego dostosowania do zainstalowanych modułów wyposażenia, co skutkuje sprawną i szybką konfiguracją stanowiska w celu spełnienia wymagań eksperymentalnego zadania badawczego. Zdolność jednostki głównej do realizacji różnych testów można rozszerzyć, dodając nowe moduły z istniejącej na rynku oferty.
Eksperymenty tribologiczne różnego typu można przeprowadzać w kontaktach ślizgowych i tocznych, w ruchu jednokierunkowym lub posuwisto-zwrotnym. Obecny zestaw modułów składa się z napędów obrotowych dla próbek górnych i dolnych z opcjonalną komorą wysokotemperaturową i komorą kriogeniczną. Obecny podstawowy zestaw geometrii styków obejmuje: sworzeń – na – tarcza, kulka – na – tarcza, tarcza – na – tarcza, pierścień – na – płaska, 4 – kulka, stożek – 3 kulki. W razie potrzeby można zastosować inne geometrie.
Trybometr RTEC MFT-5000, widok ogólny z analizatorem nanocząstek DEKATI ELPI+
Mierzone i kontrolowane parametry
- Siła tarcia (moment obrotowy)
- Normalne obciążenie
- Temperatura próbek i/lub smaru (8 kanałów)
- Przesuw pionowy górnej próbki
- Przyspieszenie ruchu wibracyjnego wywołanego tarciem (normalnego i stycznego do styku)
Zadania badawcze (przykłady)
- Tarcie i zużycie materiałów stałych (stopów metali, tworzyw sztucznych, ceramiki lub kompozytów) proponowanych dla różnych elementów maszyn w kontakcie smarowanym lub niesmarowanym
- Badania porównawcze materiałów łożyskowych lub ciernych
- Badania porównawcze środków smarnych
- Wpływ środka smarnego na procesy tribologiczne
- Wibracje wywołane tarciem
- Emisja cząstek stałych z kontaktów trybologicznych
Pełna specyfikacja mainframe i modułów funkcjonalnych trybometru RTEC MFT-5000
-
MFT-5000 jednostka główna i system sterowania
Platforma podłogowa o dużej masie / wysokiej sztywności ze stabilizacją na podłożu. Zdolny do wykonywania różnych standardowych i niestandardowych testów zgodnie z międzynarodowymi normami (ASTM / DIN / ISO). Mieści wymienne moduły dla łatwej zmiany konfiguracji testu.
- Zawiera zestaw materiałów eksploatacyjnych
- Max. siła obciążenia do 10000 N
- Odległość przesuwu Z do 150 mm, rozdzielczość enkodera: 0,1 um
- Załadunek sterowany serwomechanizmem, w pełni programowalny
- Prędkość jazdy: 0,002-5 mm/s
- Dogłębne monitorowanie zużycia in-situ
- Obciążenia niecentryczne do 5000 N (napęd obrotowy itp.)
- Długi zmotoryzowany przesuw stolika na próbki X-Y. Liniowy ruch posuwisto-zwrotny o średniej i niskiej prędkości.
- Opcje integracji optycznego profilometru powierzchni 3D, Ramana itp.
- "X" Liniowy napęd posuwisto-zwrotny Prędkość 0,001-6 mm/s; max skok: 130 mm
- Liniowy napęd posuwisto-zwrotny "Y" 0,001-50 mm/s, maksymalny skok: 270 mm (silnik Y zmieniony na silnik o wyższym momencie obrotowym z - maksymalną prędkością 6 mm/s, gdy wybrane są niektóre moduły testowe o wysokim momencie obrotowym)
- Obudowa zewnętrzna, przełącznik EMO, wentylator wyciągowy
Automatyczne rozpoznawanie zainstalowanych modułów i napędów - Czujnik siły docisku i tarcia 1D + 1D z ramieniem 5000 N
Zakres: od 10 do 5000 N; Rozdzielczość: 150 mN
Czujnik siły tarcia 5000 N - 1D Down Force + Zintegrowany czujnik momentu obrotowego - Pomiar siły docisku i momentu obrotowego. Zwykle używany z obracającymi się dolnymi napędami. 8000 N, 20 Nm
-
Górny napęd obrotowy z poczwórnym czujnikiem siły 8000N i zintegrowanym czujnikiem momentu obrotowego
Do testów typu dysk na tarczy, 4-kulowych, skręcająco-ściskających, zacierania, pierścieni oporowych. Normy ASTM D2266, D4172, D5183, ISO_20623 itp. (oddzielne dodatkowe adaptery potrzebne do różnych zastosowań).
Zintegrowany czujnik momentu obrotowego 20 Nm. Czujnik siły do 8000N. Maks.
2500 obr./min. Maksymalny moment obrotowy 11,2 Nm. 10,4 Nm@500 obr./min, 6 Nm przy 2500 obr./min -
Stół stacjonarny zwykle używany ze stolikiem XY
-
Dolny silnik napędowy obrotowy maksymalna prędkość 5000 obr./min, maksymalny moment obrotowy 6,8 Nm, 6.6Nm@500RPM, 2.2Nm@1500RPM, 4.6Nm@5000RPM
-
Regulator temperatury
Wielofunkcyjny kontroler środowiskowy
Dzięki dodatkowym komorom i czujnikom pozwala kontrolować i monitorować wilgotność, temperaturę do 1 200°C; rozdzielczość 0,1 °C -
Komora temperaturowa 500 °C - do modułu obrotowego
Pozwala na testowanie na sucho lub w cieczy. Wymagany jest dodatkowy pojemnik na płyn.
Mieści uniwersalny uchwyt na próbki.
Zakres temperatur: temperatura pokojowa do 500°C, rozdzielczość temperatury: 0,1°C -
Niskotemperaturowa komora kriogeniczna do napędu obrotowego
Komora chłodząca do napędu obrotowego ze sterowanym komputerowo dopływem ciekłego azotu (tylko testy na sucho). Zaprojektowany w celu zmniejszenia kondensacji. W zestawie dewar i kontroler ciekłego azotu. Potrzebny dodatkowy napęd obrotowy. Typowa temperatura wewnątrz komory od -10°C do -120°C. Sample mocuje się przez środkowy otwór. -
Uniwersalna kulka (10 mm) i uchwyt na szpilki (10 mm)
Używany z wieloma modułami testowymi i komorami do 500 °C . Może pomieścić kilka rozmiarów kulek za pomocą dodatkowych tulei zaciskowych lub uchwytów
Uchwyt kulkowy 12,7 mm
Uniwersalny uchwyt płyty dolnej
Zwykle używany z napędem posuwisto-zwrotnym i stołem stacjonarnym
Maksymalny rozmiar płyty: 40 mm x 50 mm Uniwersalny dolny uchwyt dysku
Zwykle używany z dolnym napędem obrotowym.
Średnica dysku: 0,5 do 2 cali
Samopoziomująca tarcza uchwytu
Konfiguracje zależne od aplikacji
Wał 6,35 mm (0,25 cala) z gimble. Mieści próbkę lub uchwyt na próbkę, który ma 3 otwory na kran #6-32. Uchwyt klocka hamulcowego do użytku z testem hamulców.
3 próbki o średnicy 1 cala na każdy uchwyt tarczy hamulcowej
Dolny uchwyt wirnika: rotor o średnicy 50,8 mm (typowo wykończenie 320 Frit) -
Odpylacz hamulcowy
-
Pojemnik na płyn - Anti splash za pomocą modułu obrotowego Konstrukcja zapobiegająca rozpryskiwaniu
- Kompatybilny z komorą 500°C i komorą wilgotnościową
Średnica wielkości próbki: maksymalna: 50 mm i grubość: 3,2 mm -
Wiele uchwytów do różnych kształtów i rozmiarów próbek
4 kulki Górny uchwyt do testu oleju i smaru
Mieści górny uchwyt cylindra kulkowego o średnicy 12,7 mm
Uchwyt samopoziomujący do trzpienia, cylinder o średnicy 10 mm
Górny uchwyt kompresyjny TCT Twist
TCT Dla próbek o średnicy zewnętrznej 7 mm, 8 mm, 9 mm
Próbka TCT 7 mm OD, 5-6 mm ID
Próbka TCT o średnicy zewnętrznej 8 mm, średnica wewnętrzna 5-6 mm
Próbka TCT 9 mm OD, 5-6 mm ID -
System sterowania trybologicznego i oprogramowanie
- Komputer i moduł sterujący. Komputer PC, Windows 10 64-bitowy, 24-calowy monitor LCD
- Sterownik elektryczny i system akwizycji danych
- Moduł akwizycji danych z wielokanałowym kondycjonerem sygnału.
- 16-bitowa szybka karta akwizycji danych, częstotliwość próbkowania do 200 kHz
- 2-kanałowy wzmacniacz sygnału siły (normalne obciążenie i tarcie),
- Wielokanałowy (możliwość rozbudowy do 16 kanałów i dodanie dodatkowych kanałów),
Oprogramowanie do sterowania i analizy danych: Aplikacja do w pełni zautomatyzowanych procedur testowych, sterowania ruchem, akwizycji, przechowywania i wyświetlania danych, w tym: W pełni zautomatyzowane, precyzyjne, programowalne sterowanie z normalnym obciążeniem. Programowalne serwosterowanie dolnymi stopniami ruchu, w tym prędkością, kierunkiem, szybkością przyspieszania/zwalniania, odległością, położeniem kątowym. Programowalne procedury testowe, w tym czas testu, obciążenie, prędkość, częstotliwość, odległość, liczba cykli itp. Automatyczne generowanie krzywej Stribecka i analiza danych.
Programowalne przerwanie testu po spełnieniu wstępnie ustawionych kryteriów (tarcie, COF, odległość, zużycie, AE, temperatura itp.), automatyczna zmiana położenia stolika próbki w celu kontroli powierzchni, kontynuacja testu. Programowalne sterowanie komorami środowiskowymi. Dodatkowe czujniki (położenie, odległość, temperatura, rezystancja itp.) rejestrują i wyświetlają dane.
Wyświetlanie danych w czasie rzeczywistym. Protokoły testowe zgodnie z kilkoma normami ASTM/DIN/ISO do automatycznego wykonywania.
Aplikacja do analizy danych po teście i generowania raportów
Osoba kontaktowa
- Jacek Łubiński jacek.lubinski@pg.edu.pl
- Michał Wasilczuk mwasilcz@pg.edu.pl