【摘要】 摩擦学研究对于理解相对运动表面之间的复杂相互作用至关重要，因此需要使用各种摩擦仪来探索各种材料和操作条件。

图 1. 销盘式摩擦磨损试验机[1]

一、基础摩擦测试设备原理

在材料工程领域，销盘式摩擦试验机作为经典测试设备，通过固定圆盘与销形样品的接触摩擦，可精准测量摩擦系数、材料磨损率等核心参数。其模块化设计支持不同材料组合测试，温度传感器可实时监测接触面温升情况。

图 2. 往复滑动摩擦磨损试验机示意图[1]

 

二、往复滑动测试系统详解

2.1 设备技术特征

采用多接触几何设计（球对盘/板、圆柱对盘等），支持干式/润滑双模式测试。关键参数包括：

  • 载荷范围：5-200N可调
  • 频率调节：0.1-50Hz
  • 行程精度：±0.01mm
  • 温度控制：RT-300℃

2.2 测试数据分析方法

通过失重法计算材料损失量，结合三维轮廓仪进行表面形貌重构。摩擦系数曲线需区分静/动摩擦阶段，特别关注磨合期与稳定磨损期的特征值。

图 3. 高频往复式摩擦仪示意图

三、高频往复测试技术突破

HFRT高频摩擦仪专为动态工况研发，其技术优势体现在：

1.最高频率达5000次/分钟

2.微米级位移分辨率

3.多轴力传感器系统

4.原位表面观测模块

在汽车活塞环、MEMS器件等领域的微动磨损研究中，该设备可有效模拟实际工况。但需注意高频振动对传感器精度的影响，建议配合高速摄像系统进行运动补偿。

 

四、设备选型关键指标

参数类型

销盘式

往复式

HFRT

最大载荷

500N

200N

50N

速度范围

0.01-2m/s

0.1-1.5m/s

0.5-5m/s

适用标准

ASTM G99

ISO 7148

SAE J2740

 

参考文献：[1] Muralidharan, K., Vignesh, V., Vignesh, R.V. et al. Comprehensive Overview of Nano, Micro, and Macro Tribometers in Practice. J Bio Tribo Corros 10, 44 (2024).

 

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