本發明涉及用于測試液體、氣體或其它流體的潤滑性能和/或材料的摩擦和磨損性能的設備和方法。這種設備模擬具有運動部件和流體潤滑劑的機械裝置(例如燃料泵或齒輪箱)的運行條件。在測試期間可以測量潤滑劑或其它被測流體的狀況、運動部件的狀況以及作用在運動部件上的力。通過這些測量,通常能夠在新材料和潤滑劑或其它流體作為新產品出售之前或作為組成部分被引入新產品內之前對其進行測試。
背景技術:
1、這種測試機的一個重要特征是它們在不同的環境下對一系列測試液體重現可靠的結果。結果取決于測試樣品的磨損的可靠性,測試樣品的磨損的可靠性需要與測試流體在測試流體在其預期使用期間所經歷的狀況下的性質準確關聯。
2、先前披露的英國專利no?2270387描述了一種使用剛性的推桿測試潤滑性的設備。
3、本發明的一個目的是提供一種改進的測試設備,該測試設備在更接近流體或材料所經歷的真實條件的條件下測試流體和/或材料。
技術實現思路
1、根據本發明,提供了一種根據所附的權利要求的測試設備和方法。
1.一種測試設備(1),用于測量流體的摩擦特性或浸沒在流體中的樣品的特性,所述測試設備包括:第一樣品保持器(10),其適于將第一樣品(13)保持在被測試的流體中,使得在第二樣品保持器(15)中,第一樣品(13)的第一樣品表面與第二樣品(14)的第二樣品表面接觸;用于在兩個樣品之間施加可測量負載的裝置,所述測試設備(1)還包括用于使第一樣品保持器相對于第二樣品保持器沿第一方向振蕩的振蕩驅動裝置,以及用于測量兩個樣品之間的摩擦力的力測量裝置(24),其特征在于,所述設備(1)包括密封的壓力腔室(4),第一和第二樣品保持器(10、15)位于所述密封的壓力腔室(4)中,使得可在交替的壓力下進行測試,并且其中,設置推桿(9),該推桿將振蕩驅動裝置連接到第一樣品保持器(10),并且通過密封裝置(18a、18b)在壓力腔室(4)內部提供第一樣品保持器(10)的振蕩運動,從而在測試期間保持壓力腔室(4)中的壓力。
2.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,所述設備的前部(3)設置成包括所述壓力腔室(4),并且所述前部(3)是可移除的,使得當從所述設備移除到遠離所述測試設備(1)的其余部分的另一位置時維持壓力或真空。
3.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,所述壓力腔室(4)包括具有玻璃窗口(6)的可移除的蓋(5)。
4.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,所述壓力腔室(4)包括上腔室部分(7)和下腔室部分(8)。
5.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,所述第二樣品保持器(14)包括直立壁(16),所述直立壁如果需要則容納測試流體(17)。
6.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,所述第一樣品保持器(10)位于上支撐塊(11)中,所述上支撐塊附接到呈兩個金屬波紋管(18a、18b)的形式的密封裝置,所述兩個金屬波紋管從所述支撐塊(11)的每一側延伸并且附接到所述上腔室部分(7)的內壁(19)。
7.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,所述推桿(9)通過可分離的推桿聯接件(9a)被聯接到位于殼體(2)內的外部振動器(未示出),所述外部振動器使得所述第一樣品(13)能夠被驅動往復運動。
8.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,所述下部樣品保持器(15)附接到形成所述下腔室部分(8)的一部分的下部支撐塊(20)。
9.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,兩個薄盤(21a、21b)在盤(21a、21b)的中心區域處附接到相應的塊端部(22a、22b)中的每一個,并且盤(21a、21b)在盤(21a、21b)的圓周區域中被固定到下腔室部分(8)的內側表面。
10.根據權利要求9所述的測試設備(1),其特征在于,所述盤(21a、21b)是軸向柔性的,但在徑向方向上是剛性的。
11.根據權利要求9所述的測試設備(1),其特征在于,所述盤(21a、21b)用作柔性密封件,以允許在所述盤(21a、21b)的內側上在所述腔室(4)內部保持壓力氣體或真空,而在所述盤(21a、21b)的外側上在所述腔室(4)外部保持環境壓力。
12.根據權利要求8所述的測試設備(1),其特征在于,所述下支撐塊(20)通過推桿(23)附接到力傳感器(24)。
13.根據權利要求12所述的測試設備(1),其特征在于,所述力傳感器(24)相對于柔性盤(21a,21b)的相對高的剛度使得高比例的樣品之間的摩擦力被施加到力傳感器上,并且由于組合的盤(21a、21b)和力傳感器(24)的配置是完全彈性的,因此來自力傳感器(24)的信號與施加在下部樣品(14)上的摩擦力成正比。
14.根據權利要求10所述的測試設備(1),其特征在于,所述盤(21a、22b)與所述下腔室部分(8)的內壁電絕緣。
15.根據權利要求1所述的測試設備(1),其特征在于,電絕緣聯接件(27)設置在推桿(23)和力傳感器(24)之間,使得整個傳感器配置是電絕緣的。
16.根據權利要求8所述的測試設備(1),其特征在于,所述下部樣品保持器支撐塊(20)包括鉆孔(28),以便于插入溫度測量探針(29)。
17.根據權利要求16所述的測試設備(1),其特征在于,加熱器塊(31)設置成包含筒加熱器(33),以允許腔室(4)被加熱,并且允許溫度由從所述溫度測量探針(29)輸入到溫度控制器34的輸入來控制。
18.根據權利要求7和15所述的測試設備(1),其特征在于,力傳感器聯接件(27)和推桿聯接件(9a),整個壓力腔室測試組件(3)可從測試機(1)移除,同時保持腔室(4)中的壓力,使得測試混合物能在加壓腔室(4)中,遠離測試機(1)的其余部分。
19.根據權利要求4所述的測試設備(1),其特征在于,下腔室部分(8)包括至少一個壓力鉆孔(34),壓力管線(35a、35b、35c)安裝在該壓力鉆孔中。
20.根據權利要求19所述的測試設備(1),其特征在于,致動閥(37)被包含在壓力管線(35a、35b、35c)中。
21.根據權利要求19所述的測試設備(1),其特征在于,壓力表(36)被包含在壓力管線(35a、35b、35c)中。