واحدة من المهام الرئيسية هو قياس قوة الاحتكاك بدقة من خلال ارتداء آلة اختبار لقياس درجة ارتداء المواد . وفيما يلي طرق مفصلة و النقاط الفنية لقياس قوة الاحتكاك في الجهاز :
مبدأ قياس الاحتكاك
في الجسيمات ارتداء اختبار ، والاحتكاك يأتي أساسا من جانبين :
انزلاق الاحتكاك بين الجسيمات و سطح المواد : الجسيمات الشرائح نسبيا مع سطح العينة أثناء الحركة ، مما أسفر عن قوة الاحتكاك عرضية .
تأثير الجسيمات على المواد و قطع العمل : عندما تتحرك الجزيئات عالية السرعة تؤثر على سطح المواد ، بالإضافة إلى تأثير قوة طبيعية ، ولكن أيضا إنتاج قوة تماسي ( أي عنصر الاحتكاك ) .
قياس قوة الاحتكاك يحتاج إلى تحويل الإشارات الميكانيكية إلى إشارات كهربائية من خلال أجهزة الاستشعار ، ثم يتم معالجتها بواسطة نظام الحصول على البيانات ، ثم يتم إخراج النتائج .
مفتاح أسلوب القياس والتكنولوجيا
طريقة القياس المباشر : عالية الدقة استشعار القوة
نوع الاستشعار :
سلالة الاستشعار : قوة الاحتكاك هو الكشف عن تغيير المقاومة من سلالة الاستشعار .
كهرضغطية استشعار القوة : استخدام تأثير كهرضغطية لقياس قوة الاحتكاك الديناميكي ، استجابة التردد العالي ( تصل إلى كيلو هرتز ) ، ومناسبة لسرعة عالية الجسيمات اختبار الصدمة .
بالسعة استشعار القوة : عدم الاتصال قياس مناسبة لارتفاع درجة الحرارة أو البيئة المسببة للتآكل ، ولكن دقة تتأثر وسائل الإعلام .
تركيب موقع :
المشبك نهاية العينة : أجهزة الاستشعار متصلة مباشرة مع العينة ، قياس مجموع قوة الاحتكاك من الجسيمات على العينة ( النظر في تأثير المشبك صلابة ) .
في قناة تدفق الجسيمات ، وأجهزة الاستشعار المثبتة على قناة نقل الجسيمات أو القرص الدوار لقياس قوة تماسي من الجسيمات السوائل ( التوحيد من الجسيمات التوزيع يجب معايرة ) .
متطلبات المعايرة :
ثابت معايرة أجهزة الاستشعار باستخدام معيار الوزن أو قوة معايرة الجهاز ( مثل التوتر آلة ) مع الانحراف أقل من ± 0.5 ٪ خ ( مجموعة كاملة ) .
دينامية المعايرة يجب أن تحاكي حالة ارتداء الفعلية ( مثل الجسيمات تأثير التردد والسرعة ) لضمان استجابة التردد مطابقة .
3 - طريقة قياس متعددة المعلمة اقتران
الجمع بين القوة العادية مع معامل الاحتكاك :
وفي الوقت نفسه قياس القوة العادية .
هو مناسبة لأنّ دراسة تأثير شكل وحجم الجسيمات على سلوك الاحتكاك ( على سبيل المثال ، مقارنة بين الجسيمات كروية و الزاوي الجسيمات ) .
تحليل الإشارات الصوتية :
الانبعاثات الصوتية الاستشعار المستخدمة لرصد الموجات المرنة الناجمة عن تأثير الجسيمات ، جنبا إلى جنب مع الاحتكاك البيانات لتحديد آلية ارتداء ( مثل التعب أو قطع ارتداء ) .
كاميرا عالية السرعة ومعالجة الصور :
نموذج العلاقة بين سرعة الجسيمات والاحتكاك أنشئت على أساس بيانات الاحتكاك ، المعلمات التجريبية ( مثل سرعة الجسيمات وتركيز الأمثل ) .
تكوين نظام قياس الاحتكاك
وحدة استشعار
الحد الأقصى من قوة الاحتكاك ( عادة 20 ٪ - 50 ٪ من القوة العادية ) من مجموعة اختبار التغطية المختارة .
حماية الصف أكثر من IP65 ، ومنع الجسيمات من الغبار مما يؤدي إلى إشارة الانجراف .
وحدة تكييف إشارة :
كسب مكبر للصوت هو قابل للتعديل لتناسب مجموعة مختلفة من أجهزة الاستشعار .
مرشح تمرير منخفض قطع التردد هو أكثر من أو يساوي 10 مرات أعلى تردد في الاختبار ( على سبيل المثال ، الجسيمات دفعة التردد هو 100 هرتز ، قطع تردد مرشح أكثر من أو يساوي 1 كيلو هرتز ) .
وحدة جمع البيانات
معدل أخذ العينات أكثر من 1 كيلو هرتز ، وضمان التقاط دينامية الاحتكاك الذروة .
دعم متعدد القنوات متزامن اقتناء ( على سبيل المثال ، في وقت واحد قياس قوة طبيعية ، قوة عرضية ، درجة الحرارة وغيرها من المعالم ) .
وحدة تحليل البرمجيات :
في الوقت الحقيقي عرض منحنى الاحتكاك ، ودعم تصدير البيانات ( مثل CSV ، إكسل الشكل ) .
ارتداء مؤشر ( على سبيل المثال ، وحدة عمل الاحتكاك ، وارتداء قيم ) تلقائيا حسابها و تقرير الاختبار يتم إنشاؤها .
خطأ التحكم الأمثل
تركيب أجهزة الاستشعار خطأ :
تأكد من أن محور الاستشعار هو نفس اتجاه الاحتكاك ، الانحراف أقل من ± 1 درجة ( يمكن معايرة بواسطة الليزر المحاذاة ) .
لاعبا اساسيا صلابة يجب أن يكون أكثر من أو يساوي 10 مرات من صلابة العينة ، وبالتالي تجنب فقدان القوة بسبب تشوه مرن .
الاضطرابات البيئية
درجة حرارة الغرفة تقلب ≤ ± 2 ℃ ، الرطوبة ≤ 60 ٪ ره ( منع الانجراف الاستشعار ) .
الكهرومغناطيسية التدريع : أجهزة الاستشعار كابل الملتوية زوج مع طبقة معدنية مضفر ، أسس المقاومة ≤ 1 Ω .
تأثير وسائل الإعلام الحبيبية :
توزيع حجم الجسيمات التوحيد : D50 الانحراف هو أقل من ± 10 ٪ ( الكشف عن طريق الليزر حجم الجسيمات متر ) .
التحكم في شكل الجسيمات : تجنب تذبذب في قياس الاحتكاك الناجم عن شريط أو ورقة الجسيمات .
الاستجابة الديناميكية الأمثل :
التردد الطبيعي من أجهزة الاستشعار هو أكثر من أو يساوي 5 مرات أعلى تردد في الاختبار ( على سبيل المثال ، إذا كان تأثير تردد الجسيمات هو 100 هرتز ، التردد الطبيعي من أجهزة الاستشعار هو أكثر من أو يساوي 500 هرتز ) .
تردد القطع من التعرج فلتر مطابقة مع معدل أخذ العينات في نظام الحصول على البيانات ( يتبع نظرية نايكست ) .
تطبيق نموذجي
1 . ارتداء مقاومة المواد اختبار آلات التعدين
ظروف الاختبار :
الجسيمات : الكوارتز الرمل ( حجم الجسيمات 0.5-1.0mm ، صلابة موس 7 ) .
عينة : عالية الكروم الحديد الزهر بطانة المجلس ( صلابة HRC ≥ 58 ) .
قياس الاحتكاك : سلالة الاستشعار قياس القوة ( مجموعة من 0-1000n ) ، التي شنت على عينة المشبك نهاية .
تحليل النتائج :
ذروة قوة الاحتكاك يتناسب طرديا مع الطاقة الحركية من الجسيمات .
2 . ارتداء اختبار aeroengine شفرة تدفق الجسيمات على مرحلتين
ظروف الاختبار :
الجسيمات : الألومينا السيراميك الجسيمات ( حجم الجسيمات 10-20 ميكرون ، كثافة 3.9g / cm 3 ) .
عينة : ني قاعدة Superalloy شفرة التوربينات ( YSZ طلاء الجدار العازل الحراري ) .
قياس قوة الاحتكاك : كهرضغطية استشعار القوة ( مجموعة من 0-50n ، استجابة التردد 0-10khz ) مثبتة على حافة القرص الدوار .
تحليل النتائج :
عندما تدفق الهواء عالية السرعة يحمل الجسيمات تؤثر على شفرة ، إشارة الاحتكاك ويعرض عالية التردد الضوضاء الخصائص ( تحتاج إلى تقليل تشويش من خلال تحويل المويجات ) .
تقشير عتبة : عندما يتجاوز ذروة الاحتكاك 20N ، microcracks تبدأ تظهر في الطلاء .
سادساً - الاتجاهات التكنولوجية
التصغير والتكامل :
قوة استشعار ممس ( مايكرو الكهربائية والميكانيكية نظام ) وضعت لقياس قوة الاحتكاك في الموقع ( على سبيل المثال ، جزءا لا يتجزأ من داخل العينة ) .
ذكي التحكم التكيفي :
جنبا إلى جنب مع آلة التعلم الخوارزمية ، سرعة الجسيمات أو تحميل يمكن تعديلها تلقائيا وفقا لاختلاف قوة الاحتكاك .
اختبار اقتران متعدد المجالات المادية :
المعلمات مثل الاحتكاك ، درجة الحرارة ، الضغط ، وما إلى ذلك يتم قياسها بشكل متزامن ، الحرارية الميكانيكية اقتران تأثير في عملية ارتداء هو درس .
ملخص
في جهاز اختبار الجسيمات ارتداء مؤشر قوة الاحتكاك قياس يجب أن تكون جنبا إلى جنب مع الأسلوب المباشر ( قوة الاستشعار ) و الأسلوب غير المباشر ( عزم الدوران / السلطة الأسلوب ) ، وموثوقية البيانات يمكن تحسينها من خلال تحليل متعدد المعلمة اقتران . وتشمل التكنولوجيات الرئيسية عالية الدقة الاستشعار الاختيار ، ودينامية السيطرة على الخطأ ، والبيئة قمع التدخل وهلم جرا . من أجل ضمان دقة ارتداء مؤشر التقييم ، من الضروري اختيار نظام القياس المناسب وفقا لاختبار حالة ( مثل نوع الجسيمات ، السرعة ، تحميل ) و التقيد الصارم المعايرة والصيانة القياسية .