1830型 润滑仪

二、型号及规格

三、技术参数

四、仪器结构与工作原理

2、工作原理

对钻井液摩擦力的测试主要是为了确定润滑剂形成的润滑膜的强度、钻头抗磨损能力，钻杆的扭矩和钻进时的阻力。钻井液摩擦力是用摩擦系数μ来表示，在两个金属表面之间的摩擦系数（μ）被定义为F/W，F为摩擦力，而W是与接触表面垂直的压力负载，因此，摩擦系数是与接触表面无关的量，只要接触面不至于小到破坏润滑膜的程度，也就是说，对于同样的压力W，克服摩擦力所需的力对于小的接触面积和大的接触面积是一样的。

对于润滑性测试仪而言，负载就是通过扭力扳手将润滑性试验块压在试验环上的扭力，测定克服此扭力，使试验块与试验环之间以一定的速率相对移动（即试验环以每分钟多少转的速率旋转）所需的功率（测试在一定电阻上的电流，然后换算成功率），即可确定扭力F，然后利用摩擦系数的计算公式μ=F/W即可计算出摩擦系数μ。

标准润滑系数测试条件：

压力：100磅，转速：60RPM

此试验可确定润滑添加剂使拖拉力减小的量。如果试验块和环使用与工作部件相同的材料做成，则此试验也可确定此类零部件在实际使用的钻井液中的磨损速率。该测试程序在API标准规范RP13B中有描述。

五、仪器校验

A．试验环及试验块标准化校验(严禁干磨）

本机所带的试验环、试验块在出厂时已进行标准化校准。正常情况下，经清洁后，可直接进行试验。但是，因运输振动等原因，机内可调电位器可能会产生位移，造成数据不准确，(严禁干磨）因此，必须用蒸馏水进行校验。

校验步骤：

1、用丙酮清洗试验环（4）和试验块（8），再用去离子水冲洗。实验开始之前，样品区的所有部件都必须清洁，包括不锈钢样品杯（3），轴套的外露部分（6），试验环固定螺母（18），试验块托架（5）和主轴的下部（10）。

警告：污染可能引起不正确的测试结果，不要触碰试验环的外部。

2、将试验环安装到主轴（10）上，使用试验环更换扳手紧固试验环固定螺母（18）。拧紧螺母时，将主轴上的定位销插入轴上的孔中，防止轴的转动，这样，试验环平行地安装在主轴的锥形台面上。完成后放松主轴定位销，使其回到原位。（注：仪器出厂时，试验环已装好，该步骤用于在更换新环时）

3、试验块放入试验块托架上，弯曲面对着主轴方向，并使缺口远离扭矩轴，如图3。

4、打开电源开关（13），转速表显示屏（16）左端显示H9，H8，H7......9秒倒计时，当9秒倒计时结束，转速显示屏（16）显示为H  060，此时按下调速开关，电机在60RPM运行，顺时针旋转调速旋钮（15）把转速调到300RPM以上，使仪器空载运转15分钟以上。

5、旋转调速旋钮（15）使转速达到60RPM，待润滑系数表显示稳定之后，按下润滑系数调零旋钮（14）使润滑系数表显示零位，然后关闭电源。

6、将不锈钢样品杯（3）装满蒸馏水。把杯子放到托架（1）上。升高样品杯托架直到试验环浸入水中，拧紧固定螺丝（2）。

7、开动仪器并使其运行约5分钟，然后按步骤5和6重新检测润滑系数读数，如有需要作适当的调节。

8、顺时针迅速旋转扭矩调节手柄（19），使其达到150in-lbs(16.95N.m)的扭矩。开始记时。

9、运行时间（3~5分钟），时间一到记录读数，一般情况下，要求用水标定三次，取其平均值（每次校正需更换蒸馏水），其润滑系数读数应在（33~37）之间。

注：每次试验之后，试验块和试验环上会形成积炭，需用研磨膏擦除试验块和试验环上的积炭，并用干净棉纱清除干净。

B．标准化块和环

如果水的摩擦系数不在正确的范围内，或过多的漂移或一个样品中有大颗的砾石划伤了摩擦面，那么环和块表面必须重新修复或标准化。或者是重新配备一套新的试验块和环时，请按以下步骤进行标准化。

1、检查所有表面，确保它们干净，并确保块上的磨损表面在弯曲部分的中间，或有点靠前。注：本机所配的“块”“环”组合已经调好，不需再进行调节，如果更换其它类型的“环”“块”组合，按图4所述步骤进行。

随着试验块托架旋转，块与环相摩擦，注意轴在孔中的偏心情况，如图所示为轴在孔中的左边。用3/6英寸的内六角扳手松开锁紧螺钉（11），并在孔中逆时针旋转轴套（6），使试验块向前移动来修正太靠近试验块顶部的问题（例A）；或顺时针旋转来修正太靠近试验块尾部的问题（例B）；然后顶紧轴套调节锁紧螺钉，再放置试验块固定器观察试验块与试验环之间的摩擦情况。如上反复调节，直到摩擦面位于弯曲面中间位置为止（例C）。（提示：可以在试验块表面添一层胭脂红以清楚观察摩擦面的位置）

2、以100～150转/分钟的的转速运转仪器。如果试验块和试验环表面有擦伤，则需对其表面进行研磨。用手指将细研磨膏涂在试验环上，然后施加150in-lb（16.95N.m）的力，在水中进行研磨。运转5分钟之后释放力矩，再在试验环上涂抹细研磨料，然后再施加150in-lb（16.95N.m）的力研磨5分钟，重复3-4次。

3、用清洁剂去除环、块中的油脂，然后在蒸馏水杯之内加2大汤匙的氧化铝粉末，并将块和环浸入溶液中。

4、在450-500RPM转速，环和块之间加50英寸-磅（5.65N.m）的力的情况下运行5分钟，然后将力减至25英寸-磅（2.83N.m）再运行10分钟，根据研磨和抛光的情况反复几次。

5、逆时针旋转扭矩调整手柄，直到扭矩手柄从扭矩臂夹松开为止。降低浆杯座并倒掉液体，擦干净样品杯、块、环上的液体。

6、检查环和块的表面光滑情况，如合格则按第4节A进行标准化校验。

7、如果达不到33~37的稳定读数，需按图4步骤重新调整，直至合格。

8、经仔细研磨和抛光，认为“环”“块”组合已经合格，参照第4节A所述步骤进行校验。

9、如果所测读数偏高，即：大于37或偏低小于33，需对仪器电路进行调整，步骤如下：

① 取下面板上4个紧固螺钉，将面板取下，放置一边（注意勿让裸露电器件碰到仪器外壳及其它导体，以免造成人员及仪器损伤）

② 按照第4节A所述步骤，用蒸馏水重新进行校验（注意计时）。

③ 在面板的反面，约中间位置设有JP1，安装程序编码帽，按住调零键3~5秒，出现OH,即输入成功。当校准进行到3.5分钟时，立即进行调整。

① 逆时针或顺时针方向旋转调整螺钉，将读数调至范围之内（建议读数调至34± 1），这样修正系数，可忽略不计。

六、试验步骤

1、用丙酮清洗试验环（4）和试验块（8），再用去离子水冲洗。实验开始之前，样品区的所有部件都必须清洁，包括不锈钢样品杯（3），轴套的外露部分（6），试验环固定螺母（18），试验块托架（5）和主轴的下部（10）。

警告：污染可能引起不正确的测试结果，不要触碰试验环的外部。

2、将试验环安装到主轴（10）上，使用试验环更换扳手紧固试验环固定螺母（18）。拧紧螺母时，将主轴上的定位销插入轴上的孔中，防止轴的转动，这样，试验环平行地安装在主轴的锥形台面上。完成后放松主轴定位销，使其回到原位。（注：仪器出厂时，试验环已装好，该步骤用于在更换新环时）

3、试验块放入试验块托架上，弯曲面对着主轴方向，并使缺口远离扭矩轴，如图3。

4、打开电源开关（13），使仪器在300RPM以上的速度运转至少15分钟。

5、旋转调速旋钮（15）使转速达到60RPM，按下润滑系数调零旋钮（14）使润滑系数表显示零位，然后关闭电源。

6、将不锈钢样品杯（3）装满蒸馏水。把杯子放到托架（1）上。升高样品杯托架直到试验环浸入水中，拧紧固定螺丝（2）。

7、开动仪器并使其运行约5分钟，然后按步骤5和6重新检查润滑系数读数，如有需要作适当的调节。

8、顺时针迅速旋转扭矩调节手柄（19），使其达到150in-lbs(16.95N.m)的扭矩。开始记时。

9 、加压后禁止清零。

10、运行时间（3~5分钟），时间一到记录读数，一般情况下，要求用水标定三次，取其平均值（每次校正需更换蒸馏水），其润滑系数读数应在（33~37）之间。

七、润滑性计算

               表的读数

1、摩擦系数 =       

                  100

 测试条件：当仪器设定在60RPM和压力100磅时

                       水的标准读数

2、修正系数（F） =       

                    蒸馏水表获得的读数

                            34

=       

                    蒸馏水表获得的读数

               标的读数×修正系数

3、润滑系数 =       

                       100

4．润滑系数降低的百分比取决于用润滑剂处理过的样品的表的读数相对于未处理的同种样品的读数之比。在一定负荷下，润滑系数降低百分比的计算公式如下：

                                BL

    润滑系数降低的百分比= （ 1-     ）×100

                                AL

a. BL=在恒定负荷的作用下，添加了润滑剂处理的样品的表的读数

b. AL=在恒定的负荷的作用下，未处理样品的表的读数

八、仪器的维护及注意事项

1、清洗各部件并干燥待用，仪器置于干燥环境中。

2、移动、维修或保养仪器时。要轻拿、轻放，以免造成部件变形影响精度和使用。

3、当仪器运转时，不要将手或手指放在靠近样品杯、试验块、试验环的地方。当仪器停止运行时，不要立即触摸试验块、试验环及试验块夹持器部分，以免烫伤。

4、电动机和调速器应经常保持清洁干燥不能受潮，要定期检查，严禁将腐蚀性化学药品与本机同存放。

5、扭力扳手按标准是用牛顿/米，建议用英制的磅/吋（PSI），因为是整数。

6、仪器每次使用前必须先空转15分钟，转速为300转/分以上，然后再调到60转/分空转5分钟后方可使用。如果发现试验环和试验块表面不太好，可以用研磨膏进行打磨，清洗干净后再用脱脂棉擦干净。

7．仪器测试前先用水校正所得仪器的数据正好用来计算校正因子，用脱脂棉在开机状态时把试验环、试验块擦干净。这时一定不要用手触及试验环和试验块工作表面。

8．仪器、试验块、试验环两者是配套的，不能随意变换。因为没有两个仪器或物体的几何形状是相同的，任何一者的更换都会使原有的“吻合”状态丧失，因而需要大量的调整、修理及磨合工作。

9、不是专业人员、并缺少校正所必须的仪器时，为避免引起仪器损坏和人身伤害，造成不必要的损失，建议用户不要自行拆卸仪器或对仪器进行校正，如有问题可咨询厂家。

警示：

l 为确保人身安全，仪器必须接地线。

l 本机所带的试验环、试验块在出厂时已进行标准化校准，经清洁后，可直接进行试验。

l 在试验前应对块、环进行清洁处理，即用研磨膏经蹭试验环的外表面（在旋转状态下）和试验块的接触面，最后用清洁水和纱布擦净。

l 在清洁处理中，严禁拆下试验环和试验块架。