CN102116722A - 一种高速高温多功能摩擦磨损试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速高温多功能摩擦磨损试验机，特别适用于模拟涡喷发动机封严配副的服役工况，解决现有技术中存在的在摩擦副运动线速度和实验温度上都达不到高速(超过每秒百米)和高温(达到1200℃)的需要，无法模拟涡喷发动机气路密封的高速高温刮擦磨损工况等问题。该试验机设有转动主轴、转动盘、数控滑台、加热装置，转动主轴上安装有转动盘，转动盘上安装有转动试样，数控滑台设置于转动主轴的一侧，数控滑台上安装有平动试样，平动试样与转动试样相对设置，构成一对摩擦副，在转动试样和平动试样的旁侧设有加热装置。采用本发明可实现试验机转动主轴的高速平稳转动和对摩擦副样品表面快速加热。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速高温多功能摩擦磨损试验机，适用于评价材料在高速高温下的摩擦磨损性能，特别适用于模拟涡喷发动机封严配副的服役工况，评价封严涂层和材料在高速高温下的可刮削性能。
背景技术
随着工程领域的不断拓展，材料的服役工况越来越为苛刻。在相对线速度超过100m/s、使用温度超过1000℃的情况，摩擦副必须要满足严格的高速高温下的摩擦学性能要求。例如为提高涡喷发动机的燃气效率，在气路密封上要选择可刮削的高温封严材料，要求其具有优异的高温机械和理化性能外，还应具有低摩擦、低磨损、可刮削和磨损产物少的摩擦磨损性能。还有许多特殊工况下服役的材料和零部件要求优异的高速高温下的摩擦学性能，涉及了广泛的工程领域(航空航天、高速加工、采矿、电力、高速交通、兵器等等)。更为重要的是已有研究表明：在高速和高温工况条件下，材料(包括特殊合金或涂层)的摩擦学行为与使役性能具有全新的特点和磨损机制，对摩擦副的试验研究提出了许多新的要求，必须模拟高速高温工况条件下进行摩擦磨损实验研究才能取得有意义的结果。
通用的摩擦磨损试验机只能满足材料常规的摩擦磨损实验需要，摩擦副的相对运动线速度一般情况下都在每秒十米以下，实验温度最高不超过850℃，除冲击振动式的试验机外摩擦副的接触方式基本上都是连续滑动摩擦。如：MM2000环/块摩擦磨损试验机、梯姆肯环/块摩擦磨损试验机、立式万能磨损试验机、FALAX销/盘摩擦磨损试验机、GW/ML-MS高温磨损试验机、CETR多功能摩擦磨损试验机等，在摩擦副运动线速度和实验温度上都达不到高速(超过每秒百米)和高温(达到1200℃)的需要，无法模拟涡喷发动机气路密封的高速高温刮擦磨损工况。
国外在进行此类高速高温摩擦磨损试验时，采用不惜以昂贵的成本搭建接近工况台架的方式，如美国的NASA、PWA公司、欧洲的SULZER公司和ROLLS-ROYCE公司。国内最新研制的MMS-1G高温高速销盘摩擦磨损试验机在速度最高达12000rpm.时的线速度也才接近100m/s，温度为800℃。目前，还没有超过100m/s线速度，且温度达到1000℃的摩擦磨损试验机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速高温多功能摩擦磨损试验机，解决现有技术中存在的在摩擦副运动线速度和实验温度上都达不到高速(超过每秒百米)和高温(达到1200℃)的需要，无法模拟涡喷发动机气路密封的高速高温刮擦磨损工况等问题。
本发明的技术方案是：
一种高速高温多功能摩擦磨损试验机，该试验机设有转动主轴、转动盘、数控滑台、加热装置、数据采集系统，转动主轴上安装有转动盘，转动盘上安装有转动试样，数控滑台设置于转动主轴的一侧，数控滑台上安装有平动试样，平动试样与转动试样相对设置，构成一对摩擦副，在转动试样和平动试样的一侧设有加热装置；数据采集系统的输入端连接测试系统，数据采集系统的输出端连接计算机。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，计算机通过线路执行器，执行器通过线路连接数控系统，数控系统的输出端连接数控滑台，数控系统用于驱动数控滑台，用于测量试样温度的测温装置通过线路连接数据采集系统。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，转动主轴采用电主轴直接驱动。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，电主轴安装在基础座的固定支架上，轴承支架安装于基础座上，转动主轴通过轴承支架固定，转动主轴与电主轴回转中心保持同一，转动主轴和电主轴之间通过联轴器连接扭矩仪。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，转动盘包括转动盘A和转动盘B，转动盘A安装于轴承支架间的转动主轴上，转动盘B安装于转动主轴的端部。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，加热装置包括测温装置、风冷装置、聚焦调节光路、加热光源、椭球反射镜，椭球反射镜的焦点上安装加热光源，椭球反射镜的前方设置聚焦调节光路，椭球反射镜的后部设置风冷装置，椭球反射镜通过聚焦调节光路与试样加热区域相对应；风冷装置、聚焦调节光路、加热光源、椭球反射镜设置于箱体内，所述箱体的底部设有空间位置调节装置，测温装置与温控装置连接。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，转动试样与平动试样构成的摩擦副包括：
(1)转动的环试样侧面作为实验面时，块试样在进给装置的控制下做连续接触摩擦；
(2)转动的环试样侧面作为实验面时，块试样在进给装置的控制下做进退结合方式的断续接触摩擦；
(3)转动的单齿或多齿试样在旋转半径上对块试样表面进行刮擦，块试样以设定的进给速度、深度、几何角度和进给参数作连续、断续或其组合方式的运动，形成连续或断续刮擦；
(4)盘试样的端面作为实验面时，销试样在进给装置的控制下做连续接触摩擦；
(5)盘试样的端面作为实验面时，销试样在进给装置的控制下做进退结合方式的断续接触摩擦。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，转动试样为单个或多个齿状刮削样，安装于转动主轴上的转动盘；数控滑台为纵向滑台和横向滑台构成，测力系统设置于纵向滑台的一侧，平动试样安装于测力系统顶部的样品固定支架上；纵向滑台与伺服电机连接，伺服电机驱动纵向滑台沿调整Y轴方向的位置；纵向滑台的另一侧设置横向滑台，横向滑台与步进电机连接，步进电机控制横向滑台沿导轨在X轴方向移动；光栅传感器设置于纵向滑台上。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，转动试样安装在转动主轴一端的转动盘上，转动试样为环形，其外径小于刮擦实验的旋转直径，其外圆周为实验面，与块状的平动试样组成环/块摩擦副，进行连续或断续的摩擦运动。
所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，平动试样是销状并转变为在X轴方向作进给运动，环形转动试样安装于转动主轴一端转动盘的外端面，环形转动试样的外端面为实验面，组成销/盘摩擦副；测力系统设置于纵向滑台的顶部，纵向滑台的另一侧设置横向滑台，平动试样安装于测力系统一侧的样品固定支架。
本发明的有益效果是：
(1)采用本发明可实现试验机转动主轴的高速平稳转动，转速在范围240～24000rpm.可调；配合试样转动半径能使摩擦副的相对运动线速度达到10m/s～450m/s；
(2)本发明采用辐照聚光加热装置，可以对试样表面进行快速加热，一般反射率的长50mm×宽40mm×厚3mm试样能在15min内从室温加热到1200℃；
(3)本发明采用电主轴直接驱动转动主轴的方式，避免了带轮传动的复杂结构，运动可靠，可以进行速度与扭矩测量，从而测得系统在实验过程中的能量损耗；
(4)本发明摩擦副的多种运动组合方式，满足模拟实际工况的需要，特别是高速刮擦方式能够进行封严涂层和材料的可刮削性能评价实验；
(5)本发明数据采集、存储及处理实现了对高频摩擦过程的测力、测速、测力矩，能够通过数据处理得到摩擦系数、速度变化、能量损耗等重要实验结果；
(6)本发明试验机的多种功能满足研究材料高速高温摩擦磨损性能的需要，整机布局合理、结构紧凑，适宜实验室使用，制造成本相对较低。
附图说明
图1是本发明的试验机设计原理框图。
图2是本发明的试验机组成系统框图。
图3是本发明的试验机高速转动主轴与传动系统结构示意图。
图4是本发明的试验机试样辐照聚光快速加热装置结构示意图。
图5是本发明的实施例一(刮擦实验)结构视图。其中，(a)图为主视图；(b)图为(a)图的B-B剖视图。
图6是本发明的实施例二(环块摩擦实验)结构视图。其中，(a)图为主视图；(b)图为(a)图的C-C剖视图。
图7是本发明的实施例三(销盘摩擦实验)结构视图。其中，(a)图为主视图；(b)图为(a)图的A向视图；(c)图为(a)图的D-D视图。
图中，1电主轴；2转动盘A；3转动试样；4平动试样；5测试系统；6数控滑台；7数据采集系统；8计算机；9执行器；10数控系统；11测温装置；12防护装置；13加热装置；14联轴器；15轴承支架；16转动盘B；17风冷装置；18基础座；19试样加热区域；20聚焦调节光路；21加热光源；22椭球反射镜；23空间位置调节装置；24温控装置；25步进电机；26伺服电机；27纵向滑台；28测力系统；29横向滑台；30样品固定支架；31扭矩仪；32光栅传感器；33导轨；34转动主轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
本发明的工作原理及工作过程，对照试验机的设计原理框图(图1)和组成系统框图(图2)说明如下：
高速转动主轴34带动配有惯性轮的高速转动盘A2，上面安装的转动试样3高速旋转，平动试样4安装在精密进给的数控滑台6上。摩擦副以要求的相对运动速度进行刮擦式或连续式摩擦磨损。测试系统5由测力、测速、测扭矩、测位移传感器组成，信号经高速数据采集系统7，输入计算机8。所得数据首先进行数据存储，同时对数据与设定的试验参数进行比较，判断试验的继续和中止，其指令通过执行器9进行处理。试样加热采用辐射成像加热装置13，试样的温度测量采用光学测温装置11，其数据经高速数据采集系统7送给计算机8。试验数据用处理软件进行分类、整理、计算和分析，并以数据组和图线的形式存储结果。试验机的强电控制由数控系统10完成。对高速转动装置采用防护装置12进行安全防护，整台试验机采取自动数控与计算机数据采集、记录和处理相结合，设计有过载(过电压、过电流)保护能力和安全防护能力。
如图2所示，本发明试验机主要包括转动主轴34、转动盘A2、测试系统5、数控滑台6、数据采集系统7、计算机8、执行器9、数控系统10、测温装置11、防护装置12、加热装置13等，转动主轴34上安装有转动盘A2，转动盘A2的外缘安装有转动试样3，数控滑台6设置于转动主轴34的一侧，数控滑台6上安装有平动试样4，平动试样4与转动试样3相对设置，构成一对摩擦副；数据采集系统7的输入端连接测试系统5，数据采集系统7的输出端连接计算机8，计算机8通过线路执行器9，执行器9通过线路连接数控系统10，数控系统10的输出端连接数控滑台6，数控系统10用于驱动数控滑台6；另外，在转动试样3和平动试样4的一侧设有加热装置13，用于测量试样温度的测温装置11通过线路连接数据采集系统7。另外，在转动盘A2外侧设置防护装置12。试验设定的参数由所述执行器9进行速度、位移、温度等控制。
本发明从模拟实际工况进行实验的思想出发，集成利用高速电主轴技术、精密数控技术和高频响应测试技术，并通过聚光辐照快速加热装置和数据采集、存储和处理系统，实现摩擦副相对运动线速度从10m/s到450m/s，实验温度范围从室温到1200℃的高速高温条件，并且控制摩擦副的相对运动参数实现连续摩擦和断续刮擦的多种方式，测量在一定的相对运动速度、环境温度、载荷条件下，摩擦副的多个摩擦学参数——摩擦系数、磨损量、可刮削性、切向力、试样温度、能量损耗及磨损产物的形态等，用于研究材料在高速高温下的摩擦磨损性能，尤其是评价涡喷发动机气路密封的封严涂层和材料的可刮削性能。
普通电机的转速为3000rpm.，只有通过带轮变速才能提高，超过6000rpm时都需要复杂的机械系统，存在加减变速时间延迟和承载激振的问题。本发明中，转动主轴34采用电主轴1直接驱动，通过合理选择高刚度变频电主轴1提高转速和直接驱动的方法，配备适当的摩擦副转动半径，实现摩擦副超过100m/s的相对运动线速度。电主轴1安装在基础座18的固定支架上，轴承支架15安装于基础座18上，高速转动主轴34由轴承支架15精密固定，电主轴1和高速转动主轴34两者回转中心保持高度同一，电主轴1和高速转动主轴34之间通过高速簧片联轴器14连接高速扭矩仪31，测量转动运动中的速度与力矩变化情况。转动盘A2安装于轴承支架15间的转动主轴34上，转动盘B16则安装于转动主轴34的端部(图3)。
为实现试样表面的高温快速加热，本发明快速加热装置采用聚光辐照原理，具体做法是：
如图4所示，加热装置主要包括测温装置11、风冷装置17、聚焦调节光路20、加热光源21、椭球反射镜22、空间位置调节装置23、温控装置24等，椭球反射镜22的焦点上安装加热光源21，椭球反射镜22的前方设置聚焦调节光路20，椭球反射镜22的后部设置风冷装置17，椭球反射镜22通过聚焦调节光路20与试样加热区域19相对应。风冷装置17、聚焦调节光路20、加热光源21、椭球反射镜22设置于箱体内，所述箱体的底部设有空间位置调节装置23，测温装置11与温控装置24连接。根据试样加热温度的需要，在椭球反射镜22的一个焦点上安装0.5～5kW的加热光源21(氙灯或碘钨灯)，由测控温电路点燃，利用光学反射成像系统在试样表面生成高温焦斑进行加热，表面加热的温度由测温装置11(红外测温仪或热电偶)反馈给温控装置24，控制到所需要的温度。
本发明设计了摩擦副的多种接触和运动方式的组合，以适应模拟实际工况下摩擦副的相对摩擦或刮擦运动，包括：环/块试样的连续摩擦和断续刮擦，以及销/盘连续和断续摩擦。具体实现的方式有：
(1)转动的环试样侧面作为实验面时，块试样在进给装置的控制下做连续接触摩擦；
(2)转动的环试样侧面作为实验面时，块试样在进给装置的控制下做一定参数下的进退结合方式的断续接触摩擦；
(3)转动的单齿或多齿试样在旋转半径上对块试样表面进行刮擦，块试样以设定的进给速度、深度、几何角度和进给参数作连续、断续或其组合方式的运动，形成连续或断续刮擦；
(4)盘试样的端面作为实验面时，销试样在进给装置的控制下做连续接触摩擦；
(5)盘试样的端面作为实验面时，销试样在进给装置的控制下做一定参数下的进退结合方式的断续接触摩擦。
本发明采用数控技术实现块试样或销试样的精密进给运动。伺服电机26或步进电机25驱动精密丝杠的数控滑台6(纵向滑台27和横向滑台29)，使其可以沿精密导轨33作十字纵横方向的直线运动，进给参数通过计算机程序设定，实际的位移情况通过高精度光栅传感器32测量，作为数据存储用以结果分析(图5-7)。
实施例1
如图5所示，进行刮擦式摩擦磨损实验时，首先电主轴1的变频调速参数及加速曲线以达到并控制实验要求的主轴速度。再对测速、测扭矩的扭矩仪31进行调零处理，使转动试样的空载速度达到稳定测试要求的条件，未加载时的扭矩值标定为零。转动试样3为单个或多个齿状刮削样，安装于转动主轴34上的转动盘A2上，其尺寸和质量需要满足静、动平衡条件。测力系统28设置于纵向滑台27的一侧，纵向滑台27的另一侧设置横向滑台29，平动试样4安装于测力系统28顶部的样品固定支架30上，并根据加热温度的情况进行隔热及保温。纵向滑台27设计成可按垂直轴水平转动的结构，能根据需要设定平动试样与转动试样接触表面的相对几何角度。步进电机25控制横向滑台29沿导轨33精密地在X轴方向移动，选择转动试样在平动试样4上的接触点，根据需要可以在实验中重复到达和离开该位置的动作。确定摩擦副在X轴方向的相对位置后，伺服电机26驱动纵向滑台27沿调整Y轴方向的位置。将转动试样3与平动试样2表面开始接触的位置设为刮擦式摩擦磨损的起始点，所有实验过程所需测量参数的开始点均以纵向滑台27到达为参考，刮擦深度和进给速度也以此点为参考原点。试样加热和温度测定由辐照聚光快速加热装置13和测温装置11(如：红外测温仪或热电偶)完成，通过调节焦点大小和位置保证加热区域的要求。对测量传感器进行预热和设定调整：光栅传感器32设置于纵向滑台27上，实验过程中Y轴的实际位移量通过高精度光栅传感器32测定，由计算机系统采集和处理；高频响应的双向测力系统28安装在纵向滑台27和样品固定支架30之间，测得的实验过程产生的切向力和法向力信号送计算机系统采集和处理，用以计算摩擦系数和能量变化情况。试样安装和试验机检查无误后，则按实验步骤进行加热升温、主轴运转和试样进给的操作，测定相关实验参数和数据结果。
高速高温下的刮擦式摩擦磨损实验，能很好地模拟由各种原因引起的高速高温刮擦磨损工况，对诸如涡喷发动机气路密封摩擦副的摩擦磨损性能评价具有重要意义，尤其适用于评价封严涂层和材料的可刮削性能。在本实施例中，可以主动改变速度、温度、进给深度和进给速度等实验参数，对应每种改变均可建立一种具有工程意义的实验方式，其中包括：转动试样和平动试样的材料的配副调整；齿状转动试样的数目和刮擦频次；恒定速度下刮擦、加速过程的刮擦和到达一定速度后的惯性刮削；平动试样的恒速进给、变速进给和多次反复的混合进给。这些实施方式都有益于深入开展材料高速高温下的摩擦磨损实验。
实施例2
与实施例1相比的改变在于：
如图6所示，转动试样3安装在高速转动主轴34一端的转动盘B16外圆周，转动盘A2脱离转动主轴34固定在基础座18上。转动试样3为环形，外径小于刮擦实验的旋转直径，有利于试样的制备。其外圆周为实验面，与块状的平动试样4组成环/块摩擦副，进行连续或断续的摩擦运动。
进行环块摩擦磨损实验的过程如实施例一所述。在本实施例中，也可以主动改变速度、温度、进给深度和进给速度等实验参数，获得多种实验方案，其中包括：转动试样和平动试样的材料的配副调整；恒定速度下摩擦、加速过程的摩擦和到达一定速度后的惯性摩擦；平动试样的恒速进给、变速进给和多次反复的混合进给。
实施例3
与实施例2相比的改变在于：
如图7所示，区别在于组成销/盘摩擦副，平动试样4是销状并转变为在X轴方向作进给运动，环形转动试样3安装于转动主轴34一端转动盘B16的外端面，环形转动试样3的外端面为实验面，形成圆周磨痕轨迹。此时为保证转动主轴34的受力平衡，必须使平动试样4的位置对称，所以没有Y轴方向的运动。测力系统28设置于纵向滑台27的顶部，纵向滑台27的另一侧设置横向滑台29，平动试样4安装于测力系统28一侧的样品固定支架30。因为测力系统因为切向力的平衡而难以测得，所以摩擦系数是利用测力系统测定的法向力与测定的扭矩换算的切向力进行计算得到。
进行X轴方向的销盘摩擦磨损实验的过程基本如前述实施例，但在本实施例中只进行一个方向的位置调整和控制。在本实施例中，也可以主动改变速度、温度、进给深度和进给速度等实验参数，获得多种实验方案，但通常只进行一定速度、温度、进给速度和实验时间下的摩擦学性能评价和对比摩擦磨损实验。
结果表明，利用本发明试验机可进行模拟工况参数的实验，获得具体摩擦副受到速度、温度、摩擦方式和进给速度与深度等条件影响下的实验数据，包括：摩擦磨损过程中的摩擦系数、能量损耗(扭矩和速度的变化值)、摩擦温升、磨损量(磨损失重和磨痕长度)，以及实际进给深度(入侵量)等。摩擦副的相对转动速度范围为10m/s到450m/s，温度范围为室温到1200℃。摩擦副接触与运动方式可以是环/块试样的连续摩擦和断续刮擦，也可以是销/盘连续和断续摩擦，其多种功能的组合满足材料的摩擦磨损性能评价需要。利用高速刮擦的功能，在高速高温下模拟涡喷发动机气路密封的工况，可以进行封严涂层和材料的可刮削性。应用本发明试验机建立的模拟工况测试平台，能深入研究高速高温下材料的摩擦磨损行为，节省新材料与摩擦配副研发中的中试成本，特别是减少有关涡喷发动机长试的工作量，缩短研制周期，提高技术经济效益。
Claims (10)
1.一种高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：该试验机设有转动主轴、转动盘、数控滑台、加热装置、数据采集系统，转动主轴上安装有转动盘，转动盘上安装有转动试样，数控滑台设置于转动主轴的一侧，数控滑台上安装有平动试样，平动试样与转动试样相对设置，构成一对摩擦副，在转动试样和平动试样的一侧设有加热装置；数据采集系统的输入端连接测试系统，数据采集系统的输出端连接计算机。
2.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：计算机通过线路执行器，执行器通过线路连接数控系统，数控系统的输出端连接数控滑台，数控系统用于驱动数控滑台，用于测量试样温度的测温装置通过线路连接数据采集系统。
3.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：转动主轴采用电主轴直接驱动。
4.按照权利要求3所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：电主轴安装在基础座的固定支架上，轴承支架安装于基础座上，转动主轴通过轴承支架固定，转动主轴与电主轴回转中心保持同一，转动主轴和电主轴之间通过联轴器连接扭矩仪。
5.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：转动盘包括转动盘A和转动盘B，转动盘A安装于轴承支架间的转动主轴上，转动盘B安装于转动主轴的端部。
6.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：加热装置包括测温装置、风冷装置、聚焦调节光路、加热光源、椭球反射镜，椭球反射镜的焦点上安装加热光源，椭球反射镜的前方设置聚焦调节光路，椭球反射镜的后部设置风冷装置，椭球反射镜通过聚焦调节光路与试样加热区域相对应；风冷装置、聚焦调节光路、加热光源、椭球反射镜设置于箱体内，所述箱体的底部设有空间位置调节装置，测温装置与温控装置连接。
7.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于，转动试样与平动试样构成的摩擦副包括：
(1)转动的环试样侧面作为实验面时，块试样在进给装置的控制下做连续接触摩擦；
(2)转动的环试样侧面作为实验面时，块试样在进给装置的控制下做进退结合方式的断续接触摩擦；
(3)转动的单齿或多齿试样在旋转半径上对块试样表面进行刮擦，块试样以设定的进给速度、深度、几何角度和进给参数作连续、断续或其组合方式的运动，形成连续或断续刮擦；
(4)盘试样的端面作为实验面时，销试样在进给装置的控制下做连续接触摩擦；
(5)盘试样的端面作为实验面时，销试样在进给装置的控制下做进退结合方式的断续接触摩擦。
8.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于，转动试样为单个或多个齿状刮削样，安装于转动主轴上的转动盘；数控滑台为纵向滑台和横向滑台构成，测力系统设置于纵向滑台的一侧，平动试样安装于测力系统顶部的样品固定支架上；纵向滑台与伺服电机连接，伺服电机驱动纵向滑台沿调整Y轴方向的位置；纵向滑台的另一侧设置横向滑台，横向滑台与步进电机连接，步进电机控制横向滑台沿导轨在X轴方向移动；光栅传感器设置于纵向滑台上。
9.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于，转动试样安装在转动主轴一端的转动盘上，转动试样为环形，其外径小于刮擦实验的旋转直径，其外圆周为实验面，与块状的平动试样组成环/块摩擦副，进行连续或断续的摩擦运动。
10.按照权利要求1所述的高速高温多功能摩擦磨损试验机，其特征在于，平动试样是销状并转变为在X轴方向作进给运动，环形转动试样安装于转动主轴一端转动盘的外端面，环形转动试样的外端面为实验面，组成销/盘摩擦副；测力系统设置于纵向滑台的顶部，纵向滑台的另一侧设置横向滑台，平动试样安装于测力系统一侧的样品固定支架。
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