435 / 2021-06-17 12:26:32

基于电控摩擦技术的智能润滑体系初探

摩擦学行为的剧烈变化会导致仪器运行可靠性的降低。如何实现对摩擦系数或磨损的主动控制对于实际工程研究至关重要。本文通过对摩擦过程中摩擦系数、润滑界面接触电阻的在线检测，结合外加电场主动控制的方式，构建了一种能够实现闭环控制的智能润滑系统。当设备运转处于边界润滑状态时，电脑可根据金属摩擦副之间接触电阻的数值大小，来分析润滑边界膜的工作情况：接触电阻越大预示金属摩擦副之间的边界润滑膜状态越好。如果接触电阻小于阈值则输出指令给电源，通过施加相应电场来促进边界膜的生成，如果大于阈值则不需施加外加电场以节约能耗。研究了表面活性剂十二烷基硫酸钠为添加剂、水或酯类油为基础液、金属与金属对磨的摩擦体系，当接触电阻小于6~10 Ω时施加电场调控，否则不施加电场调控。对于不同润滑体系，摩擦系数能够降低24~54%，同时能够节约电源能耗约7~50%。这种在线监测、智能反馈和主动调控系统的构建，有望为智能摩擦和绿色摩擦的实现提供更多思路。