本实用新型专利技术提供了一种自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，包括实验台，实验台上设有电机、滑枕和工作台；实验台内设有用于带动滑枕沿y方向做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、和用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，传动齿轮系与电机相连；滑枕上通过非磁性金属盘试样夹具固定有非磁性金属盘试样，并装有用于控制非磁性金属盘试样旋转的伺服电机；工作台上设有用于打磨非磁性金属盘试样的砂纸。本实用新型专利技术能解决非磁性金属盘不易装夹的问题，提高非磁性金属盘试样与摩擦副材料的摩擦效率，减少摩擦表面杂质对摩擦试验的影响，具有设计新颖、结构合理、经济、便利等特点。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于机械设备领域，涉及一种自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，使其在加工后能提高其与摩擦副材料的摩擦效率，避免金属摩擦表面杂质对摩擦试验的影响。
技术介绍
目前，针对金属材料的摩擦学研究发现，影响其摩擦学性能的因素诸多，如摩擦副材料的配副方式、摩擦表面杂质、摩擦润滑介质等等。因此，在试验前有效的对金属材料表面进行打磨，排除摩擦表面杂质，会产生较为理想的试验结果。当前，将金属摩擦材料装夹到不同类型的摩擦试验机可以进行多种摩擦试验。但在试验前，需要对金属材料进行打磨，以此来排除摩擦表面杂质对材料摩擦性能的影响。一般将非磁性金属盘表面进行一个方向的打磨后，需将金属盘旋转90°进一步打磨，这样打磨出的金属表面纹路整齐，表面较为光滑。但由于摩擦试验机夹具尺寸的限制，以MMU-5G端面磨损试验机为例，销-盘摩擦副中，金属盘试样的尺寸是金属盘试样的尺寸相对较小，非磁性金属盘不易装夹且人工打磨金属盘试样表面不易操作，不仅费时费力，而且由于旋转角度不准确造成打磨粗糙度不均匀，使摩擦副在摩擦过程中产生较大的摩擦因数与磨损率，达不到试验的要求，严重影响到对摩擦配副的摩擦机理等的研究。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提出一种自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，不仅能够解决非磁性金属盘不易装夹的问题，而且还能够减少人工旋转角度不精造成的打磨不均匀等缺点，使非磁性金属盘打磨表面纹路保持整齐，有效的降低摩擦表面杂质对摩擦副材料摩擦学特性的影响，具有设计新颖、结构合理、经济、便利等特点。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，包括实验台，实验台上设有电机、滑枕和工作台；实验台内设有用于带动滑枕在y方向上做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、以及用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，传动齿轮系与电机相连；滑枕上固定有非磁性金属盘试样夹具，非磁性金属盘试样夹具上固定有非磁性金属盘试样，滑枕上还设有用于控制非磁性金属盘试样旋转的伺服电机；工作台上设有用于打磨非磁性金属盘试样的砂纸，且非磁性金属盘试样与砂纸之间为面接触。所述的传动齿轮系包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及第四齿轮，其中电机通过带传动及皮带轮与第一齿轮相连，第一齿轮与第二齿轮相咬合，第二齿轮和第三齿轮同轴设置，第三齿轮与第四齿轮相咬合，第四齿轮与摆动导杆机构和间歇运动机构相连。所述的摆动导杆机构包括曲柄、滑块、导杆和第一连杆，其中曲柄的一端铰接在第四齿轮的转轴上，另一端铰接在滑块上；导杆的下端铰接在实验台内的铰接点上，上端穿过滑块后铰接在滑枕上；第一连杆的一端与导杆的上端铰接相连，另一端铰接在滑枕上。所述的间歇运动机构包括凸轮、滑轮、第二连杆、第三连杆、摇杆、棘轮和棘爪，其中凸轮同轴固定在第四齿轮上，滑轮与凸轮之间为线接触，且滑轮与第二连杆的一端铰接相连，第二连杆的中段铰接在实验台内的铰接点上，第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰接相连，第三连杆的另一端与摇杆的一端铰接相连，摇杆的另一端与棘爪相连，棘轮穿套在螺旋机构上并与棘爪咬合，螺旋机构的一端固定在工作台上。所述的滑枕靠近工作台的一端装有磁性吸盘，磁性吸盘上吸附着非磁性金属盘试样夹具，非磁性金属盘试样通过紧定螺钉固定在非磁性金属盘试样夹具上，并露出其需要打磨的表面；伺服电机位于磁性吸盘的上方，且伺服电机通过联轴器与磁性吸盘相连。所述的工作台上设有定位夹，砂纸通过定位夹固定在工作台上。相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术巧妙的参考了牛头刨床的摆动导杆运动，将传动齿轮系的旋转运动转变为滑枕的往复运动，并在滑枕上通过非磁性金属盘试样夹具固定非磁性金属盘试样，同时在滑枕上安装能够带动非磁性金属盘试样旋转的伺服电机，以此对非磁性金属盘试样进行往复的打磨。设置的间歇运动机构，利用棘轮的间歇运动带动工作台和砂纸进给运动，使非磁性金属盘试样始终在新的砂纸区域上进行打磨，减少打磨过程中金属废屑粘着打磨面，保证了试验面的粗糙度值和摩擦学特性。本技术能够减少人工旋转角度不精造成的打磨不均匀等缺点，使非磁性金属盘打磨表面纹路保持整齐，并能够减少人工打磨导致的精度不高等缺点，提高非磁性金属盘试样的表面粗糙度值，有效的降低摩擦表面杂质对摩擦副材料摩擦学特性和摩擦试验的影响，提高非磁性金属盘试样与摩擦副材料的摩擦效率，并解决非磁性金属盘不易装夹的缺点，具有设计新颖、结构合理、经济、便利等特点，具有广阔的实验前景。进一步的，本技术中电机通过带传动带动皮带轮运动，皮带轮带动同轴的第一齿轮运动，通过传动齿轮系带动曲柄、滑块和导杆组成的摆动导杆机构运动，摆动导杆机构驱动连杆带动滑枕做y方向的往复运动。滑枕前端装有磁性吸盘和伺服电机，伺服电机通过联轴器控制磁性吸盘的旋转，磁性吸盘上吸附着非磁性金属盘试样夹具，非磁性金属盘试样通过紧定螺钉固定在非磁性金属盘试样夹具上，使其露出需要打磨的表面，滑枕带动着非磁性金属盘试样在砂纸上往复运动，以此对非磁性金属盘试样进行表面滑动打磨。砂纸被定位夹定位在工作台上。滑枕左行时，凸轮运动带动滑轮运动，滑轮带动第二连杆、第三连杆、摇杆和棘轮运动，棘轮带动螺旋机构运动使工作台在z方向上做一次进给运动，以便使滑枕带着非磁性金属盘试样在新的砂纸区域进行打磨作业，避免金属磨屑对打磨表面的影响。当非磁性金属盘试样在一张砂纸上打磨完后，清理表面的金属磨屑或更换新的砂纸，并通过控制器控制伺服电机旋转90°，带动非磁性金属盘试样旋转90°，继续通过滑枕带动非磁性金属盘试样在砂纸区域内进行打磨。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为非磁性金属盘试样自动旋转机构的结构示意图；其中：1为电机，2为带传动，3为皮带轮，4为第一齿轮，5为第二齿轮，6为第三齿轮，7为第四齿轮，8为曲柄，9为滑块，10为导杆，11为第一连杆，12为滑枕，13为伺服电机，14为联轴器，15为磁性吸盘，16为非磁性金属盘试样夹具，17为非磁性金属盘试样，18为砂纸，19为定位夹，20为工作台，21为凸轮，22为滑轮，23为第二连杆，24为第三连杆，25为摇杆，26为棘轮，27为棘爪，28为螺旋机构，29为实验台。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细说明。参见图1和图2，本技术提供的自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，包括实验台29，实验台29上设有电机1、滑枕12和工作台20；实验台29内设有用于带动滑枕12在y方向上做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台20沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、以及用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，电机1与传动齿轮系相连带动传动齿轮系运转；滑枕12靠近工作台20的一端装有磁性吸盘15，伺服电机13安装在滑枕12上并位于磁性吸盘15的上方，伺服电机13通过联轴器14与磁性吸盘15相连，磁性吸盘15上吸附着非磁性金属盘试样夹具16，非磁性金属盘试样17通过紧定螺钉固定在非磁性金属盘试样夹具16上，使其露出需要打磨的表面；工作台20上设有定位夹19，砂纸18通过定位夹19固定在工作台20上，用于打磨非磁性金属盘试样本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：包括实验台(29)，实验台(29)上设有电机(1)、滑枕(12)和工作台(20)；实验台(29)内设有用于带动滑枕(12)在y方向上做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台(20)沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、以及用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，传动齿轮系与电机(1)相连；滑枕(12)上固定有非磁性金属盘试样夹具(16)，非磁性金属盘试样夹具(16)上固定有非磁性金属盘试样(17)，滑枕(12)上还设有用于控制非磁性金属盘试样(17)旋转的伺服电机(13)；工作台(20)上设有用于打磨非磁性金属盘试样(17)的砂纸(18)，且非磁性金属盘试样(17)与砂纸(18)之间为面接触；其中滑枕(12)靠近工作台(20)的一端装有磁性吸盘(15)，磁性吸盘(15)上吸附着非磁性金属盘试样夹具(16)，非磁性金属盘试样(17)通过紧定螺钉固定在非磁性金属盘试样夹具(16)上，并露出其需要打磨的表面；伺服电机(13)位于磁性吸盘(15)的上方，且伺服电机(13)通过联轴器(14)与磁性吸盘(15)相连。
【技术特征摘要】
1.一种自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：包括实验台(29)，实验台(29)上设有电机(1)、滑枕(12)和工作台(20)；实验台(29)内设有用于带动滑枕(12)在y方向上做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台(20)沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、以及用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，传动齿轮系与电机(1)相连；滑枕(12)上固定有非磁性金属盘试样夹具(16)，非磁性金属盘试样夹具(16)上固定有非磁性金属盘试样(17)，滑枕(12)上还设有用于控制非磁性金属盘试样(17)旋转的伺服电机(13)；工作台(20)上设有用于打磨非磁性金属盘试样(17)的砂纸(18)，且非磁性金属盘试样(17)与砂纸(18)之间为面接触；其中滑枕(12)靠近工作台(20)的一端装有磁性吸盘(15)，磁性吸盘(15)上吸附着非磁性金属盘试样夹具(16)，非磁性金属盘试样(17)通过紧定螺钉固定在非磁性金属盘试样夹具(16)上，并露出其需要打磨的表面；伺服电机(13)位于磁性吸盘(15)的上方，且伺服电机(13)通过联轴器(14)与磁性吸盘(15)相连。2.根据权利要求1所述的自动旋转打磨非磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：所述的传动齿轮系包括第一齿轮(4)、第二齿轮(5)、第三齿轮(6)及第四齿轮(7)，其中电机(1)通过带传动(2)及皮带轮(3)与第一齿轮(4)相连，第一齿轮(4)与第二齿轮(5)相咬合，第二齿轮(5)和第三齿轮(6)同轴设置，第三齿轮(6)...
【专利技术属性】
技术研发人员：文怀兴，孙建建，陈威，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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