四球機(jī)如何選型,？四球機(jī)怎么分類,？
——不同加載形式的四球機(jī)及四球試驗精度的對比分析
——原創(chuàng)文章，禁止轉(zhuǎn)載,，請同行自重
四球機(jī)作為潤滑剤承載能力的通用設(shè)備由美國材料試驗協(xié)會（ASTM）于1967年提出,，同時提出了ASTM D2266潤滑脂四球機(jī)試驗法，并于1982年公布了ASTM D4172潤滑劑抗磨性能試驗法,。目前四球機(jī)所采用的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法包括適用潤滑油的GB/T 3142,、GB/T 12583、 SH/T 0189,、ASTM D2783,、ASTM D4172和適用潤滑脂的SH/T 0202,、SH/T 0204、ASTM D2266,、ASTM D2596等常用參考標(biāo)準(zhǔn),檢測項目包括PB（大無卡咬負(fù)荷-油膜強(qiáng)度）,、PD（燒結(jié)負(fù)荷-*失效）、ZMZ（綜合磨損值）或LWI（負(fù)荷-磨損指數(shù)）以及磨斑直徑D,、摩擦系數(shù)μ等,。四球機(jī)試驗是一項較難掌握的試驗方法，以上標(biāo)準(zhǔn)中均沒有對四球載荷加載方式進(jìn)行明確要求,，各生產(chǎn)廠家,、研發(fā)機(jī)構(gòu)均圍繞標(biāo)準(zhǔn)要求參數(shù)對四球機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)研制，同時主要根據(jù)加載結(jié)構(gòu)形式不同將四球機(jī)分為杠桿砝碼加載,、伺服液壓加載,、全自動加載。下面就這三種設(shè)備的研制使用背景及各自的試驗精度情況進(jìn)行分析,。
杠桿砝碼加載四球機(jī)是早的四球機(jī),，從年代上分析當(dāng)時自動控制技術(shù)沒有成熟，絕大部分當(dāng)年代的產(chǎn)品都是經(jīng)典的機(jī)械設(shè)計智慧的結(jié)晶,。杠桿砝碼加載從客觀上力值主要有砝碼施加,，在杠桿比例、支點(diǎn)固定,、導(dǎo)向分力,、保持結(jié)構(gòu)剛性等都恒定不變的情況下我們可以認(rèn)為它是客觀的可信的，但是以上四個因素都是系統(tǒng)的隨機(jī)因素,，實際誤差很大,。除去以上因素，杠桿加載施力時,，加在四個鋼球上的實際力值和壓痕深度也有很大關(guān)系,，力值越大壓痕越深其誤差就越大，此時與標(biāo)準(zhǔn)要求的力值已經(jīng)事實上偏離,。
杠桿加載四球機(jī)還有討厭的就是搬換砝碼,，這是一個力氣活，也是非常影響效率的工作,。對于不同的載荷,，都要對砝碼進(jìn)行配置、搬換,，針對大載荷提重加載確實很費(fèi)人力,，因此后來有了砝碼提升器，將砝碼配置完之后,，利用提升器自動緩慢施加力值（有廠家稱為自動加載但這種自動加載和全自動加載大相徑庭）,，采用提升器也降低了人工提升重砝碼加載對鋼球的沖擊不確定性,，但這種方式依然需要人工配置搬換砝碼環(huán)節(jié)，前述結(jié)構(gòu)性誤差依然存在,。
四球標(biāo)準(zhǔn)引入國內(nèi)后,，四球機(jī)設(shè)備也相繼引入，由原濟(jì)南試驗機(jī)廠（已倒閉變賣）仿制生產(chǎn)杠桿四球,。由于砝碼加載存在費(fèi)工費(fèi)力問題,，且當(dāng)年試驗機(jī)廠液壓加載技術(shù)相對比較成熟，于是對四球機(jī)加載方式進(jìn)行了改造,，伺服液壓四球應(yīng)運(yùn)而生,。但液壓技術(shù)比較適合大載荷加載,，液壓伺服控制閥在小載荷下調(diào)整是有一定困難的,，同時液壓油的溫度變化對系統(tǒng)的適應(yīng)性要求更高，為減小系統(tǒng)誤差,，液壓四球活塞采用的是間隙柱塞油缸,，間隙充滿了液壓油形成滑膜軸承效應(yīng)，但是效果并不理想,，為此試驗機(jī)廠專門設(shè)計了靜壓油泵,，靜壓油泵能提高小載荷下力值精度，也能提高設(shè)備穩(wěn)定性,，但制造成本高,，同時活塞系統(tǒng)誤差同樣是很難調(diào)整，現(xiàn)在幾乎所有市場常見液壓四球都為節(jié)省成本省掉了這個靜壓油泵而利用重壓時形成的低壓油膜,，這樣就造成小載荷下沒有精度,，重復(fù)性穩(wěn)定性更差。
到此,，走了一圈之后大家發(fā)現(xiàn)使用液壓四球機(jī),，加載是方便了，但精度并沒有提升,，反有所下降,，還有其它更多的不穩(wěn)定性，特別是00年代初試驗機(jī)廠倒閉重組后,，濟(jì)南試驗機(jī)行業(yè)亂象重生,，加劇了產(chǎn)品品質(zhì)的惡化。也正在此時一些企業(yè)開始大力宣傳專注杠桿四球,，由于宣傳手段靈活,，且原四球機(jī)生產(chǎn)廠，無意改革創(chuàng)新,，積累了諸多弊病,，行業(yè)惡性競爭,，口碑下降，于是該型號產(chǎn)品逐漸在行業(yè)中推廣開,，于是杠桿四球又成為市場看好產(chǎn)品,，但是如前所述的杠桿四球弊端及缺陷依然存在，只是行業(yè)小,，專業(yè)人才少,，大家又都忙著競爭，無心升級,。
我們回過頭去看四球試驗標(biāo)準(zhǔn),，對不同人不同設(shè)備所做的試驗誤差保留很大，其中關(guān)鍵原因就應(yīng)該是四球機(jī)實際的載荷力值無法實時準(zhǔn)確體現(xiàn)出來,。經(jīng)過了這么多年的發(fā)展,，社會各個方面技術(shù)都在提升完善以前只有液壓能實現(xiàn)的大載荷加載，伺服電機(jī)也可以輕松實現(xiàn)并且成本已經(jīng)可以控制,。這就是恒旭試驗機(jī)在10年代初帶來的第三種四球機(jī)-全自動四球摩擦試驗機(jī),。
這種四球機(jī)是基于伺服電機(jī)提供動力，經(jīng)減速,、緩沖,、導(dǎo)向、測量來給四球摩擦副施加載荷的,。它所顯示出來的載荷更接近于標(biāo)準(zhǔn)的要求,，由于試驗力穩(wěn)定，載荷不取決于間接轉(zhuǎn)換,，其試驗結(jié)果更加精準(zhǔn),，重復(fù)性更高。即便是和別人對比,，由于我們設(shè)備能保持具有恒定,、重復(fù)性、再現(xiàn)性的載荷,，而對結(jié)果更加有信心,。由于這種全自動四球機(jī)可信度高，維護(hù)方便,，操作便捷,，目前市場上已經(jīng)有一些廠商在跟進(jìn)研制。
以上僅僅是從四球機(jī)的發(fā)展上來比對說明各種類型四球機(jī)的優(yōu)劣,，當(dāng)然以上所有的四球機(jī)都應(yīng)該是建立在滿足基本結(jié)構(gòu)要求上,，即主軸精度、轉(zhuǎn)速等達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),。
從控制上四球機(jī)主要控制參數(shù)為轉(zhuǎn)速,、摩擦力,、溫度、時間,，這些顯而易見的參數(shù)每個廠家都很容易做到的,，不同的是大家對該類產(chǎn)品更深層的認(rèn)識、理解和思考,，以及對每個細(xì)節(jié)的把控,。
經(jīng)分析發(fā)展趨勢可知四球機(jī)優(yōu)選排序：伺服全自動四球>杠桿四球>液壓四球。
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