——四球试验机

一个单位的科研设备水平，是其技术研发实力、科技创新能力和核心竞争力的重要体现。卡松科技股份有限公司国家CNAS实验室，现有各种仪器设备近百台（套），检测能力基本覆盖石化行业所需几十项要求。除了能进行一些常规理化指标的检测，还能检测一些非常规的指标，例如：CCS、硫含量、液相锈蚀、旋转氧弹、铁谱分析等指标。为展现卡松科技的科研设备水平，充分展示卡松的技术研发实力和科技创新能力。今天，为大家介绍第一款卡松科研设备—— 四球试验机。

据不完全统计，全世界约有30%的能源消耗来自于摩擦，由摩擦产生的磨损也是引起机器设备中摩擦副失效的最关键因素。因此，研究摩擦学不仅对解决能源危机具有重要意义，对加强机器设备可靠性、延长其使用寿命也起着至关重要的作用。摩擦学是研究摩擦与润滑及其相互关系的学科。近年来，润滑材料及润滑技术的研究已取得了显著成果。在不断开发新材料、新技术的同时，必然伴随着对材料润滑性能的反复评价考核。其中，四球试验机是国际上评定润滑剂抗磨损性能和区分其低、中、高极压性能的首选设备，因其对工业摩擦副的高模拟相似度，已广泛应用于润滑剂抗磨损性能和承载能力的测定。

四球试验机占现有模拟试验机的绝大多数，其中应用地最广、试验方法研究地最全面。四球试验机常测数据PB（最大无卡咬负荷）、PD（烧结负荷）、磨斑（抗磨性能）、ZMZ（综合磨损指数也叫负荷-磨损指数LWI）、μ（摩擦系数）。

1. 四球试验机测试原理

传统测试是一个旋转顶球在3个固定球上按规定试验条件旋转，进行的一系列试验。主要用于产品开发和质量控制测试。摩擦扭矩可以连续记录，磨损状况是由光学测量显微镜对试验钢球表面进行测量得到。

图一 四球试验机原理示意图

图二 四球试验机测试系统示意图

2. 四球试验机法评价试验

· 摩擦磨损试验

利用四球试验机法评价润滑剂抗磨损性能的方法为：通过由下而上对钢球施加负荷，测量位于下面的静止钢球的平均磨痕直径；要求四球中上球按一定速率旋转，下面三球固定，试验过程中四球接触点皆浸没在润滑剂中通过长时抗磨损试验，可获得摩擦系数。

· 极压性能试验

通过极压性能测试，可获得最大无卡咬负荷、烧结负荷、综合磨损值等指标。

· 四球试验机试验要求

一般来讲，摩擦磨损试验的特点是负载大，时间长，对负荷和温度的控制精度要求较高；极压性能试验的特点是间隔测量，时间短，试验次数多，主轴转速较大，对负荷的保持精度要求不高。

3.四球试验机种类

按照加载方式分类：杠杆手动和液压自动加载。

两种四球试验机的比较：杠杆手动式四球试验机加载准确度高，影响因素较少，液压自动加载式四球试验机加载省力，操作方便。

图三 液压自动加载式四球试验机

图四 杠杆式四球摩擦试验机

图五 摩擦磨损试验机

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卡松科技股份有限公司检测中心拥有三款四球试验机：液压自动加载式四球试验机（图三所示） ，杠杆式四球摩擦试验机（图四所示） ，摩擦磨损试验机（图五所示），可对卡松的产品油样以及外来检测油样进行四球试验机常测数据PB、PD、磨斑、ZMZ、μ的检测。