球润滑试验机的使用方法

球润滑试验机是评估润滑油（脂）极压性能和抗磨性能的关键设备。正确使用该设备对于获得准确可靠的测试结果至关重要。以下是其标准使用方法的详细步骤：

　一、试验前准备

1.环境与设备检查：

确保试验机放置在稳固、水平、无振动的台面上。

检查电源、气源（如果需要）连接是否正常。

开机预热（根据设备要求，通常15-30分钟），让控制系统和传感器稳定。

2.清洗与清洁：

清洗油盒：使用石油醚、丙酮等合适的溶剂彻底清洗试验油盒、上球夹头、主轴等所有与试样接触的部件，然后用热风吹干或晾干，确保无任何油污、杂质或前次试验的残留物。

清洗钢球：使用溶剂清洗四颗试验钢球（通常为1/2英寸，约12.7mm），确保表面光洁、无锈蚀、无划痕、无麻点。用软布或镊子轻拿轻放，避免划伤。

3.安装钢球：

将三颗钢球放入油盒中，确保它们紧密排列成一个等边三角形。

将第四颗钢球（上球）安装在上球夹头或主轴的夹具上，确保安装牢固、垂直。

4.添加试样：

将准备好的润滑油或润滑脂（通常需要加热至规定温度使其具有流动性，如润滑脂需加热至50±1°C）倒入油盒中。

加注量需符合标准要求（例如，GB/T 3142,ASTM D2783），通常要完全浸没下三颗钢球，并保证油面高度合适（避免飞溅或气泡过多）。对于润滑脂，需填满油盒并刮平。

5.安装油盒：

将装有钢球和试样的油盒平稳地安装到试验机的升降平台上，确保其位置居中。

二、设置试验参数

根据您所遵循的测试标准（如GB/T 3142,ASTM D2783,SH/T 0189等）设定以下关键参数：

1.转速：设定主轴旋转速度。常用转速为1800 rpm（如极压性能测试）或1200 rpm（如抗磨性能测试）。

2.温度：设定并控制油浴或油盒的温度。常用测试温度为75±2°C或室温。

3.试验时间：设定单次试验的持续时间。例如，在寻找“烧结点”时，每次加载后运行10秒。

4.载荷：设定初始载荷和后续的增加载荷。初始载荷通常较低（如392N），然后按标准规定的增量（如196N或392N）逐步增加。

5.摩擦力/摩擦系数：如果设备具备此功能，设置好相应的测量和记录参数。

三、进行试验

1.启动：

启动主轴旋转，使其达到设定的转速。

（对于杠杆式或液压式加载）将设定好的初始试验力平稳地施加到上球上。

开始计时。

2.运行与观察：

让试验在设定的转速、载荷、温度和时间下持续运行。

密切观察设备运行状态，注意是否有异常噪音、振动或冒烟（这可能预示着即将烧结）。

设备（尤其是现代电子式）通常会实时显示摩擦力或摩擦系数的变化。

更换载荷（用于极压性能测试-找寻烧结点）：

一次试验（如10秒）结束后，停止主轴。

卸去载荷，升起平台，取出油盒。

倒掉旧油/脂，彻底清洗油盒和四颗钢球（这一步非常关键！）。

重新安装清洁的钢球和加注新的试样。

施加下一个更高的载荷，重复试验。

继续此过程，直到发生“烧结”现象。

四、判断终点与测量

1.判断“烧结点”：

目视判断：试验后，四颗钢球严重粘连在一起，无法分开，或者下三颗钢球被严重擦伤、熔焊。

设备判断：主轴突然停止转动（卡死），或摩擦力/摩擦系数急剧增大至峰值后骤降。

发生烧结时的前一级载荷即为该润滑剂的无卡咬负荷（PB值）。发生烧结时的载荷即为烧结点（PD值）。

测量“磨斑直径”（用于抗磨性能测试）：

在规定载荷（如392N）和时间（如60分钟）下完成试验后，停止设备。

取出上球（通常磨损明显）。

用溶剂（如石油醚）小心清洗上球，去除油膜，但不要擦拭或摩擦磨损表面。

使用读数显微镜或专用的磨斑测量仪，在互相垂直的两个方向上测量上球磨损疤痕的直径，取其算术平均值，即为平均磨斑直径（WSD），单位为毫米（mm）。这是评价润滑剂抗磨性能的指标。

五、试验后处理

1.清洁：试验结束后，务必彻底清洗油盒、夹头、钢球等所有部件，并妥善存放。

2.记录：详细记录所有试验条件（标准、油品、温度、转速、载荷、时间）和结果（PB值、PD值、WSD值、观察现象）。

3.关机：关闭设备电源。

通过严格按照上述步骤操作，可以有效地利用四球润滑试验机评估润滑油和润滑脂的极压抗磨性能。