一种带电摩擦副的微磨损测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种带电摩擦副微磨损测量装置，由悬梁臂、杆杠加载系统、带电摩擦机构和检测输出机构组成。悬梁臂的上端通过销轴固定在机架上，其下部的工作面上安装被磨件；杆杠加载系统由平衡杆、配重块和砝码组成；带电摩擦机构由对磨件、触头、电流表、可调电阻和直流稳压电源依次串连而成，带电摩擦机构通过导线与被磨件构成电流回路；检测输出机构包括位移传感器和计算机。本实用新型专利技术采用计算机控制、处理技术，因而排除了人为因素的干扰，提高了检测的精度和速度；此外本实用新型专利技术结构简单、操作方便，可广泛应用于电刷材料耐磨性能评定、换向器材料的电滑动接触磨损性能评定等在微电环境下，对摩擦副的微磨损量进行测量的领域。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测设备，具体涉及一种对带电环境中的摩擦副微 磨损量进行检测的装置。
技术介绍
在工程上对作相对运动且存在相互摩擦磨损的机件统称为摩擦副。对摩 擦副二元件应采用系统分析的方法进行研究，以便于解决摩擦副间所发生的 -系列现象。如直流微电机一般采用换向器与电刷的滑动接触，实现电力传 输维持电机运转，换向器工作时属于受弱电滑动电接触状态，其工作电流通常小于1A，换向器和电刷材料的电滑动接触磨损性能对电机的稳定性和使用 寿命有着举足轻重的影响。只有当电刷与换向器保持良好的滑动接触，才能 保证电机的正常运行；而这种滑动接触会造成电刷与换向器的磨损，因此电 刷与换向器便是一对摩擦副。当摩擦副磨损到一定程度就会导致短路或死机 等事故发生。所以换向器材料和电刷材料在电滑动接触条件下的耐磨性能对 电机的稳定性和使用寿命有着举足轻重的影响。而换向器和电刷工作时属于 受弱电滑动电接触状态，但目前对受弱电滑动电接触的摩擦副微磨损现象研 究很少，用于测量磨损量的仪器设备则更少。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的是提供一种在弱电工 况下，对摩擦件的磨损量进行测量的装置。本技术的目的是这样实现的 一种带电摩擦副微磨损测量装置，其 特征在于由悬梁臂、杆杠加载系统、带电摩擦机构和检测输出机构组成；悬梁臂的上端通过销轴固定在机架上，其下部的工作面上安装被磨件， 被磨件用绝缘压片固定在悬梁臂下部的一侧面上，被磨件与悬梁臂之间设有 绝缘板；杆杠加载系统由平衡杆、配重块和砝码组成，平衡杆一端固定连接配重 块，另一端悬吊砝码；悬梁臂通过销轴活动连接于平衡杆的中部；带电摩擦机构由对磨件、触头、电流表、可调电阻和直流稳压电源依次 串连而成，带电摩擦机构通过导线与被磨件构成电流回路；对磨件为ii柱体 结构，并横向设于悬梁臂固定有被磨件的一侧，对磨件由主动绝缘轴和从动 绝缘轴从轴向进行固定，主动绝缘轴通过扭转弹簧与电动机相连接。对磨件 的圆柱面与被磨件接触，其侧面与触头接触；检测输出机构包括位移传感器、信号处理系统和计算机，位移传感器通 过电压放大器、低通滤波器、A/D转换器和单片机连接到计算机；检测输出机构设于悬梁臂的一侧，并与被磨件相对。本技术适用于弱电工况下摩擦接触件微磨损量的测量。采用计算机 控制、处理技术，因而减少了人为因素的干扰，提高了检测的精度和速度； 此外本技术结构简单、操作方便，可广泛应用于电刷材料耐磨性能评定、 换向器材料的电滑动接触磨损性能评定等在弱电环境下，对摩擦副的微磨损 量进行测量的领域。附图说明图1是本技术的结构示意图； 图2是图1的侧视图。图中，l一砝码、2 —平衡杆、3 —销轴、4一配重块、5 —对磨件、6 —触 头、7 —导线、8—电流表、9一可调电阻、IO —直流稳压电源、11 —位移传感 器、12—电压放大器、13 —低通滤波器、14—A/D转换器、15 —单片机、16 一计算机、17 —被磨件、18 —绝缘板、19一绝缘压片、20 —悬梁臂、21—电 动机、22 —扭转弹簧、23 —主动绝缘轴、24 —从动绝缘轴。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。参见图1和图2，本技术涉及的带电摩擦副微磨损测量装置，由悬梁 臂20、杆杠加载系统、带电摩擦机构和检测输出机构组成。悬梁臂20的上端通过销轴3固定在机架(图中省略)上，其下部的工作 面上安装被磨件17，被磨件17通过绝缘压片19和绝缘板18固定在悬梁臂 20下部的一侧，被磨件17与悬梁臂20之间有绝缘板18。杆杠加载系统由平衡杆2、配重块4和砝码1组成，平衡杆2 —端固定连 接一个配重块4，另一端悬吊砝码l，悬梁臂20通过销轴3活动连接于平衡 杆2的中部；杆杠加载系统的作用是在对磨件5和被磨件17之间施加一定载 荷。带电摩擦机构由对磨件5、触头6、电流表8、可调电阻9和直流稳压电 源10依次串连而成，带电摩擦机构通过导线7与被磨件17构成电流回路； 对磨件5为圆柱体结构，并横向设于悬梁臂20下部固定有被磨件17的 -侧， 其轴向由主动绝缘轴23和从动绝缘轴24固定并由主动轴带动旋转，主动绝 缘轴23通过扭转弹簧22与电动机21相连接；从动绝缘轴24起辅助定位作 用；对磨件5的圆柱面与被磨件17接触，对磨件5的侧面与触头6接触。检测输出机构包括位移传感器ll、信号处理系统和计算机16，位移传感 器11通过电压放大器12、低通滤波器13、 A/D转换器14和单片机15连接到 计算机16。检测输出机构设于悬梁臂20的另一侧，并与被磨件17相对。在对换向器和电刷构成的摩擦副微磨损进行测量时， 一般被磨件17采用 电刷材料，对磨件5采用换向器材料。将被磨件17和对磨件5安装好后，开 启直流稳压电源IO，在摩擦副两侧会形成一个弱电场，然后起动电动机21， 即可进行带弱电状态下摩擦副元件的磨损。磨损过程中，位移传感器ll将检 测到的磨损的深度变化情况(即变化信号)经电压放大器12放大和低通滤波 器13滤波后，通过A/D转换器14与单片机15把磨痕深度的数据输入计算机 16中，从而获得样品表面磨痕深度随时间的动态变化数据。试验结束后，计算机根据测量的磨痕宽度和磨痕长度，代入磨损体积计 算公式磨损体积v<formula>formula see original document page 6</formula>其中b为磨痕宽度；L为磨痕长度；R为对磨件的半径。 然后根据样品材料的密度即可求其磨损量。另外，通过调节可调电阻9的阻值可改变摩擦接触件两端电压降的大小， 从而达到调节电流强度的目的。本技术适用于弱电工况下摩擦接触件微磨损量的测量，测量时将被 磨件和对磨件安装好，打开直流稳压电源，在摩擦副两侧形成一个弱电场， 然后启动电动机即可进行带电工况下的摩擦件的磨损测量。权利要求1、一种带电摩擦副微磨损测量装置，其特征在于由悬梁臂、杆杠加载系统、带电摩擦机构和检测输出机构组成；悬梁臂(20)的上端通过销轴(3)固定在机架上，其下部的工作面上安装被磨件(17)，被磨件(17)用绝缘压片(19)固定在悬梁臂(20)下部的一侧面上，被磨件(17)与悬梁臂(20)之间设有绝缘板(18)；杆杠加载系统由平衡杆(2)、配重块(4)和砝码(1)组成，平衡杆(2)一端固定连接配重块(4)，另一端悬吊砝码(1)；悬梁臂(20)通过销轴(3)活动连接于平衡杆(2)的中部；带电摩擦机构由对磨件(5)、触头(6)、电流表(8)、可调电阻(9)和直流稳压电源(10)依次串连而成，带电摩擦机构通过导线(7)与被磨件(17)构成电流回路；对磨件(5)为圆柱体结构，并横向设于悬梁臂(20)固定有被磨件(17)的一侧，对磨件(5)由主动绝缘轴(23)和从动绝缘轴(24)从轴向进行固定，主动绝缘轴(23)通过扭转弹簧(22)与电动机(21)相连接；对磨件(5)的圆柱面与被磨件(17)接触，对磨件(5)的侧面与触头接触；检测输出机构包括位移传感器(11)和计算机(16)，位移传感器(11)通过电压放大器(12)、低通滤波器(13)、A/D转换器(14)和单片机(15)连接到计算机(16)；检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电摩擦副微磨损测量装置，其特征在于由悬梁臂、杆杠加载系统、带电摩擦机构和检测输出机构组成；　　　　悬梁臂（２０）的上端通过销轴（３）固定在机架上，其下部的工作面上安装被磨件（１７），被磨件（１７）用绝缘压片（１９）固定在悬梁臂（２０）下部的一侧面上，被磨件（１７）与悬梁臂（２０）之间设有绝缘板（１８）；　　　　杆杠加载系统由平衡杆（２）、配重块（４）和砝码（１）组成，平衡杆（２）一端固定连接配重块（４），另一端悬吊砝码（１）；悬梁臂（２０）通过销轴（３）活动连接于平衡杆（２）的中部；　　　　带电摩擦机构由对磨件（５）、触头（６）、电流表（８）、可调电阻（９）和直流稳压电源（１０）依次串连而成，带电摩擦机构通过导线（７）与被磨件（１７）构成电流回路；对磨件（５）为圆柱体结构，并横向设于悬梁臂（２０）固定有被磨件（１７）的一侧，对磨件（５）由主动绝缘轴（２３）和从动绝缘轴（２４）从轴向进行固定，主动绝缘轴（２３）通过扭转弹簧（２２）与电动机（２１）相连接；对磨件（５）的圆柱面与被磨件（１７）接触，对磨件（５）的侧面与触头接触；　　　　检测输出机构包括位移传感器（１１）和计算机（１６），位移传感器（１１）通过电压放大器（１２）、低通滤波器（１３）、Ａ／Ｄ转换器（１４）和单片机（１５）连接到计算机（１６）；　　　　检测输出机构设于悬梁臂（２０）的一侧，并与被磨件（１７）相对。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟九，黄福祥，李兆峰，
申请(专利权)人：重庆工学院，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]