一、儀器用途

• 用于評定潤滑油、潤滑脂的抗磨損性能和極壓性能（如最大無卡咬負荷 PB、燒結負荷 PD、磨斑直徑等）。

• 通過四球法（四個鋼球呈金字塔狀接觸，上球旋轉，下三球固定）模擬實際摩擦工況，測試試樣的潤滑性能。

二、使用步驟

1. 準備工作

（1）試樣制備

• 潤滑油：直接倒入試樣杯（或油盒）至規定刻度（通常距杯口約 5mm）。

• 潤滑脂：取適量試樣均勻填入油盒，確保覆蓋下三球表面，避免氣泡或空隙。

（2）鋼球安裝與清潔

• 安裝鋼球：

• 下三球固定于油盒底座，上球安裝于主軸夾頭，確保四球中心對齊（呈正四面體接觸）。

• 用鑷子夾取鋼球，避免手指接觸球面（油脂污染會影響測試結果）。

• 清潔鋼球：

• 用無水乙醇或石油醚清洗鋼球表面，干燥后用干凈鑷子放置，防止二次污染。

（3）儀器參數設置

• 轉速設定：通常為 1450±10r/min（根據標準要求調整）。

• 時間設定：磨損試驗時間一般為 10min（極壓試驗需按階段遞增負荷）。

• 負荷選擇：

• 抗磨損試驗：固定負荷（如 392N）；

• 極壓試驗：按標準步驟遞增負荷（如 PB、PD 測定）。

2. 試驗操作

（1）啟動儀器

• 打開電源，設定主軸轉速和試驗時間，確認儀器運行正常。

• 降下主軸，使上球與下三球接觸，施加預負荷（通常為 10N）確保接觸良好。

（2）加載與測試

• 抗磨損試驗：

• 施加目標負荷（如 392N），啟動計時，保持轉速穩定。

• 試驗結束后，卸載負荷，升起主軸，取出油盒。

• 極壓試驗（以 PB 為例）：

• 按標準遞增負荷（如每次增加 39.2N），每個負荷運行 10s，觀察是否出現卡咬。

• 無卡咬的最大負荷即為 PB 值；若出現卡咬，需降低負荷重新測試。

（3）磨斑測量

• 用溶劑清洗下三球，干燥后置于顯微鏡（帶標尺）下，測量磨斑直徑（取三個鋼球的算術平均值）。

• 注意：測量時需垂直觀察，避免視角偏差影響結果。

3. 結束與維護

• 關閉電源：試驗結束后，清理試樣杯和油盒，用溶劑清洗殘留油脂。

• 鋼球處理：測試后的鋼球為一次性使用，不可重復用于正式試驗（可用于預試驗）。

• 儀器清潔：擦拭主軸、導軌等部件，保持無油污和雜質。

三、注意事項

1. 操作要點

• 鋼球質量：

• 使用符合標準的 GB/T 308.1 級鋼球（直徑 12.7mm，硬度 HRC59-61），確保表面無銹蝕、劃痕。

• 每次試驗需更換新鋼球（或使用未參與正式試驗的鋼球）。

• 負荷精度：

• 定期校準負荷傳感器（可用標準砝碼校驗），確保負荷誤差≤±1%。

• 轉速穩定性：

• 避免電壓波動導致轉速異常，建議使用穩壓器供電。

2. 安全與防護

• 防燙傷：試驗過程中主軸和油盒溫度可能升高，避免直接接觸。

• 防飛濺：高負荷試驗時可能出現試樣飛濺，需佩戴防護眼鏡。

• 通風要求：使用溶劑時需在通風處操作，避免吸入揮發氣體。

3. 數據處理

• 平行試驗：同一試樣需重復測定 2~3 次，磨斑直徑偏差應≤±10%，取平均值作為結果。

• 異常情況：若出現鋼球卡咬、主軸異響或數據異常，需立即停機檢查原因（如負荷過大、鋼球安裝不當等）。

四、常見故障與處理

五、相關標準與延伸

1. 參考標準

• GB/T 3142《潤滑劑承載能力測定法（四球法）》

• SH/T 0189《潤滑油抗磨損性能測定法（四球法）》

• ASTM D2783（國際標準）

2. 結果解讀

• 磨斑直徑越小：表示試樣抗磨損性能越好；

• PB 值越高：表示試樣防止卡咬的能力越強；

• PD 值越高：表示試樣的極壓性能越強。

3. 擴展應用

• 可用于對比不同品牌潤滑油 / 脂的性能差異，或篩選添加劑配方。

• 注意：測試結果受溫度、負荷、轉速等條件影響，需嚴格控制試驗參數。

六、儀器維護建議

1. 定期校準：每年至少一次由專業機構校準負荷、轉速和溫度系統。

2. 部件保養：

• 主軸軸承定期加注潤滑脂（按說明書要求）；

• 液壓系統定期更換液壓油，避免油液污染。

3. 環境要求：儀器應放置于水平、干燥、無強磁場干擾的實驗室，室溫控制在 20±5℃。