一种基于填充法测表面磨损的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于填充法测表面磨损的方法和装置，用于间接检测磨损的表面，通过一种树脂填充装置在磨损表面填充树脂，利用树脂对磨损部位重建三维实物模型，以提取的边界完整清晰，采用三维形貌仪对填充树脂进行纳米级测试扫描，然后对扫描数据进行分析，从而实现对磨损表面粗糙度、磨损长度、磨损形状以及磨损体积等参数的检测和评估，便于磨损机理研究，对预防和减缓磨损具有重要意义。本发明专利技术提供的检测方法步骤简单，不仅能够突破被测物的外形尺寸限制，而且提高检测结果的准确性，可方便快速对大尺寸待测物的局部磨损进行高精度检测；其填充装置结构简单，体积小、重量轻，携带和使用方便。本发明专利技术还具有检测成本低、适用范围广等优点。

A method and device for measuring surface wear based on filling method

The invention provides a method and device for measuring the surface wear based on the filling method. It is used to detect the wear surface indirectly. The resin is filled by a resin filling device on the wear surface. The three-dimensional physical model of the wear site is reconstructed by the resin. The extracted boundary is complete and clear, and the filled resin is carried out by a three-dimensional Morphometer. Nano scale test scanning, then analysis of the scanned data, can detect and evaluate the parameters of wear surface roughness, wear length, wear shape and wear volume, and facilitate the study of wear mechanism, which is of great significance for preventing and slowing down wear. The detection method of the invention has simple steps. It can not only break through the limitation of the shape and size of the measured objects, but also improve the accuracy of the detection results. It can easily and quickly detect the local wear of the large size measured objects. The filling device has the advantages of simple structure, small volume, light weight, and convenient carrying and use. The invention also has the advantages of low detection cost and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种基于填充法测表面磨损的方法和装置
本专利技术属于机械
，具体涉及一种基于填充法测表面磨损的方法和装置。
技术介绍
磨损是摩擦学研究的三大主题之一，是指两个相互接触的固体表面在滑动、滚动或冲击运动中的表面损伤或脱落。磨损有益也有害，铅笔写字、车削、抛光等是主动利用磨损，但是几乎所有机器运行都不希望有磨损。每年因为磨损造成的经济损失占国民生产总值的1%左右，因此磨损研究对预防和减缓磨损具有重要意义，而磨损的测量是研究磨损的重要手段之一。常见的磨损测量方法有失重法、测量直径法、磨屑分析法、放射性同位素法、轮廓仪法、光干涉法、光学成像法和位移传感器法等。这些测量方法不仅存在一些缺点，有的检测的误差较大，有的操作复杂、成本高，而且直接检测大多还受限于被测物的外形尺寸，大尺寸物件因无法安装在观察台上直接测量，判断其局部磨损程度只能依靠肉眼进行，判断结果不够精确与客观。因此，研究一种操作简便、成本低的磨损检测方法和装置，能够突破被测物的外形尺寸限制，快速对大尺寸待测物的局部磨损进行高精度检测，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种于填充法测表面磨损的方法和装置，能够克服被测物的外形尺寸限制，可方便快速对大尺寸待测物的局部磨损进行检测，而且还提高检测结果的准确性，检测成本低。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于填充法测表面磨损的方法，包括如下步骤：1）将待测物放置平稳，对其磨损部位进行清洗和干燥；2）将树脂装入填充装置中，并开启填充装置进行加热；3）将软化的树脂填充在磨损表面，将磨损面填满填平，并清理多余的填充部分，填充物与未磨损区域表面平齐；4）将树脂冷却硬化；5）将硬化后的填充树脂取出，置于载物台上，再将载物台固定在工作台上，用三维形貌仪进行扫描；6）对扫描数据进行分析。优选的方案中，所述的填充装置包括套筒、外壳和填充嘴，套筒位于外壳内，套筒两端分别与外壳固定连接，填充嘴位于外壳外，填充嘴与套筒的一端螺纹连接；所述的套筒外壁在靠近填充嘴的一侧设有电热元件，套筒内设有柱塞；所述的外壳底部设有手柄，外壳顶部设有加料嘴，加料嘴底端与套筒连通；所述的填充嘴为喇叭口，直径较大的一端与套筒螺纹连接。优选的方案中，所述的套筒为中空的铝管或铜管。优选的方案中，所述的外壳在填充嘴的一端设有护帽，外壳通过旋转卡板与护帽连接，护帽的顶端设有撬尖。优选的方案中，所述的外壳在远离填充嘴的一端设有限位板，限位板与外壳固定连接。优选的方案中，所述的电热元件为电热管，其外接电源为套筒供热。优选的方案中，所述的加料嘴下部为漏斗状，加料嘴上部设有活动密封盖。优选的方案中，所述的柱塞包括柱塞头和柱塞杆，柱塞头与柱塞杆固定连接，柱塞杆上表面设有刻度线。优选的方案中，所述的柱塞头与柱塞杆固定连接的一端设有弹簧，弹簧的两端分别与柱塞头和外壳固定连接。一种树脂填充装置，包括套筒、外壳和填充嘴，套筒位于外壳内，套筒两端分别与外壳固定连接，填充嘴位于外壳外，填充嘴与套筒的一端螺纹连接；所述的套筒为中空的铝管或铜管，其外壁在靠近填充嘴的一侧设有电热元件，套筒内设有柱塞；所述的外壳底部设有手柄，外壳顶部设有加料嘴，加料嘴底端与套筒连通；所述的外壳在填充嘴的一端设有护帽，外壳通过旋转卡板与护帽连接，护帽的顶端设有撬尖，在远离填充嘴的一端设有限位板，限位板与外壳固定连接；所述的填充嘴为喇叭口，直径较大的一端与套筒螺纹连接；所述的电热元件为电热管，其外接电源为套筒供热；所述的加料嘴下部为漏斗状，加料嘴上部设有活动密封盖；所述的柱塞包括柱塞头和柱塞杆，柱塞头与柱塞杆固定连接，柱塞杆上表面设有刻度线，柱塞头与柱塞杆固定连接的一端设有弹簧，弹簧的两端分别与柱塞头和外壳固定连接。本专利技术提供一种基于填充法测表面磨损的方法和装置，通过一种树脂填充装置在磨损表面填充树脂，利用树脂对磨损部位重建三维实物模型，以提取的边界完整清晰，采用三维形貌仪对填充树脂进行纳米级测试扫描，然后对扫描数据进行分析，从而实现对磨损表面粗糙度、磨损长度、磨损形状以及磨损体积等参数的检测和评估，便于磨损机理研究，对预防和减缓磨损具有重要意义。本专利技术提供的检测方法步骤简单，不仅能够突破被测物的外形尺寸限制，而且提高检测结果的准确性，可方便快速对大尺寸待测物的局部磨损进行高精度检测；其填充装置结构简单，体积小、重量轻，携带和使用方便，该填充装置不局限于大小，可根据实际需求设计为不同尺寸，方便消费者使用。本专利技术还具有检测成本低、适用范围广等优点。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术中填充装置的主视结构示意图；图2为本专利技术中填充装置的左视图；图中：套筒1，外壳2，填充嘴3，电热元件4，柱塞5，手柄6，加料嘴7，护帽8，旋转卡板9，撬尖10，限位板11，活动密封盖12，弹簧13，柱塞头501，柱塞杆502。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明，实施例仅用于说明本专利技术，不限于本专利技术的范围。如图1-2中，一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：包括如下步骤：1）将待测物放置平稳，对其磨损部位进行清洗和干燥；2）将树脂装入填充装置中，并开启填充装置进行加热1-10分钟；3）将软化的树脂填充在磨损表面，将磨损面填满填平，并清理多余的填充部分，填充物与未磨损区域表面平齐；4）用风扇将填充的树脂冷却硬化，或等其自然冷却硬化；5）将硬化后的填充树脂取出，置于载物台上，再将载物台固定在工作台上，采用NANOVEA公司的ST400型三维形貌仪进行扫描；6）利用MATLAB软件对扫描数据进行数字图像分析，获得磨损表面的粗糙度、磨损长度、磨损体积等信息。优选的方案中，所述的树脂为热塑性树脂，对温度敏感，将其加热至60℃以上时将会变软，当冷却至室温时会硬化，利用树脂对磨损部位重建三维模型。优选的方案中，所述的填充装置包括套筒1、外壳2和填充嘴3，套筒1位于外壳2内，套筒1两端分别与外壳2固定连接，填充嘴3位于外壳2外，填充嘴3与套筒1的一端螺纹连接，填充嘴3可拆卸，便于清洗和更换；所述的套筒1外壁在靠近填充嘴3的一侧设有电热元件4，套筒1内设有柱塞5，柱塞5可沿套筒1的内壁往复运动，柱塞5往填充嘴3方向运动时进行填充；所述的外壳2底部设有手柄6，外壳2顶部设有加料嘴7，加料嘴7底端与套筒1连通，树脂通过加料嘴7进入套筒1内；所述的填充嘴3为喇叭口，直径较大的一端与套筒1螺纹连接，便于将树脂均匀填充至磨损部位的表面。优选的方案中，所述的套筒1为中空的铝管或铜管，导热率高，能迅速将热量传递给树脂。优选的方案中，所述的外壳2在填充嘴3的一端设有护帽8，外壳2通过旋转卡板9与护帽8连接，护帽8的顶端设有撬尖10，在填充时拆下护帽8，闲置或需要撬动树脂时将护帽8安装。当树脂冷却后，用撬尖10将其撬出，确保提取的边界完整清晰。优选的方案中，所述的外壳2在远离填充嘴3的一端设有限位板11，限位板11与外壳2和套筒1固定连接，限位板11一方面为柱塞5运动进行限位，另一方面固定套筒1。优选的方案中，所述的电热元件4为电热管，其外接电源为套筒1供热。优选的方案中，所述的加料嘴7下部为漏斗状，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：包括如下步骤：1）将待测物放置平稳，对其磨损部位进行清洗和干燥；2）将树脂装入填充装置中，并开启填充装置进行加热；3）将软化的树脂填充在磨损表面，将磨损面填满填平，并清理多余的填充部分，填充物与未磨损区域表面平齐；4）将树脂冷却硬化；5）将硬化后的填充树脂取出，置于载物台上，再将载物台固定在工作台上，用三维形貌仪进行扫描；6）对扫描数据进行分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：包括如下步骤：1）将待测物放置平稳，对其磨损部位进行清洗和干燥；2）将树脂装入填充装置中，并开启填充装置进行加热；3）将软化的树脂填充在磨损表面，将磨损面填满填平，并清理多余的填充部分，填充物与未磨损区域表面平齐；4）将树脂冷却硬化；5）将硬化后的填充树脂取出，置于载物台上，再将载物台固定在工作台上，用三维形貌仪进行扫描；6）对扫描数据进行分析。2.根据权利要求1所述的一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：所述的填充装置包括套筒（1）、外壳（2）和填充嘴（3），套筒（1）位于外壳（2）内，套筒（1）两端分别与外壳（2）固定连接，填充嘴（3）位于外壳（2）外，填充嘴（3）与套筒（1）的一端螺纹连接；所述的套筒（1）外壁在靠近填充嘴（3）的一侧设有电热元件（4），套筒（1）内设有柱塞（5）；所述的外壳（2）底部设有手柄（6），外壳（2）顶部设有加料嘴（7），加料嘴（7）底端与套筒（1）连通；所述的填充嘴（3）为喇叭口，直径较大的一端与套筒（1）螺纹连接。3.根据权利要求2所述的一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：所述的套筒（1）为中空的铝管或铜管。4.根据权利要求2所述的一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：所述的外壳（2）在填充嘴（3）的一端设有护帽（8），外壳（2）通过旋转卡板（9）与护帽（8）连接，护帽（8）的顶端设有撬尖（10）。5.根据权利要求2所述的一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：所述的外壳（2）在远离填充嘴（3）的一端设有限位板（11），限位板（11）与外壳（2）固定连接。6.根据权利要求2所述的一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：所述的电热元件（4）为电热管，其外接电源为套筒（1）供热。7.根据权利要求2所述的一种基于填充法测表面磨损的方法，其特征是：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐翔，袁泽坤，郭文涛，习森明，黄柏军，赵俊伟，李林，周紫嫣，董江安，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42