便携式金属磨粒分析仪的研制3-农业工程学报.PDF

　第14卷　第2期 农 业 工 程 学 报 . 14　 . 2 V o l N o 　1998年　　6月 T ransactions of the CSA E Jun. 　 1998 便携式金属磨粒分析仪的研制 ① 尹凤福 　周长城 李润成　荆元昌 ( 山东工程学院) 　 ( 中国矿业大学北京研究生部) 摘　要　在对直读式铁谱仪进行改进的基础上, 研制了一种新型便携式金属磨粒分析仪。介绍了 磨粒分析仪监测原理及各部分的结构, 并利用该仪器探讨了铁磁性颗粒和弱磁性颗粒在沉积管 内的沉积规律。结果表明, 金属磨粒分析仪能同时监测这两类性质不同的颗粒。文中还提出了一 种新的可用于监测弱磁性颗粒的定量指标, 并重新定义总磨损量参数。 关键词　磨损　弱磁性　监测　磨粒 油液监测技术中的铁谱监测技术自1979年引入我国以来, 已经取得了很大的发展, 实践 已经证明铁谱技术是研究材料磨损机理及故障诊断技术的一个有力工具。在一般的机械设 备零、部件失效中, 磨损失效约占80 % , 所以机械设备润滑油中由于磨损而产生的磨粒必然 携带着设备运行状态的大量信息。因此, 对这些磨粒进行监测和研究, 就可以确定出磨损的 ( ) [ 1 ] 类型 如粘着、疲劳等 , 控制磨损的速度。目前, 国内外有多种类型的铁谱仪 , 不同种类的 铁谱仪各有优点。在实践中, 我们选用了测量过程简单而又迅速的直读式铁谱仪, 对其进行 了改进, 把原来的两个监测点改为6个监测点, 把有效监测范围扩大至30 mm , 从而形成了颇 具特色的磨粒分析仪。 目前国内外还没有一种较好的弱磁性颗粒监测方法和监测仪器, 国内外监测弱磁性颗 粒的主要方法是加磁化液, 试验效果不理想。现在也没有一种特别适合现场使用的油液快速 监测仪器, 油样常在向实验室运输过程中由于放置时间长而变质。因而, 研究一种适用于各 [ 2 ] 种基础零、部件的更为可靠的便携式的油液诊断分析仪器是当前亟需解决的一个问题 。基 于上述问题, 我们设计了便携式的金属磨粒分析仪。 1　监测原理 金属磨粒分析仪可同时监测铁磁性颗粒和弱磁性颗粒, 其工作原理与直读式铁谱仪基 本相同, 即在一个高强度磁场作用下, 将机械磨损产生的磨粒从润滑油中分离出来, 按磨粒 的金属元素成分和几何尺寸大小有序地沉积下来, 然后用光电传感器测量磨粒的沉积量, 从 而获得磨损过程的各类信息。它的监测原理所依据的是典型的磨损发展过程原理图, 即一个 典型的磨损发展过程将经历磨合阶段、正常磨损、严重磨损的产生和发展直至磨损失效等几 　　收稿日期: ( ) 　国家“八五”攻关子课题 853010121 　　①尹风福, 讲师, 淄博市共青团西路88号　山东工程学院汽车学院4信箱, 255012 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 120 　　　　　　　　　　　　　　　　　农业工程学报　　　　　　　　　　　　　　　　1998年 个阶段。每一个阶段都对应着一定的磨损颗粒特征。在正常磨损阶段, 产生的磨粒比较小。当 磨损表面由于过载或者速度过高而使应力过大时, 就会出现严重磨损。在严重磨损阶段, 磨 粒的浓度和几何尺寸都明显增大, 而且增长的速度也很快。在失效磨损前期, 会产生更大的 [ 3 ] 磨损颗粒, 而且随着载荷或速度的增加而产生的大、小