本发明专利技术公开了一种摩擦试验装置，涉及试验设备技术领域，包括模拟平台、驱动元件和测试组件，模拟平台能够在驱动元件的带动下运动，且模拟平台的上端面为工作表面，测试组件的下端用于连接摩擦件，且摩擦件用于接触工作表面，测试组件包括三维力传感器、施力调节元件和角度调节元件，施力调节元件用于调节摩擦件施加到工作表面上的压力，角度调节元件用于调整摩擦件的安装角度，三维力传感器安装在摩擦件上，并用于测量摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力。还提供一种摩擦试验方法，使用摩擦试验装置，该摩擦试验装置及摩擦试验方法能够有效对滑橇等摩擦材料进行摩擦试验，且保证试验效果。
【技术实现步骤摘要】
摩擦试验装置及摩擦试验方法
本专利技术涉及试验设备
，具体是涉及一种摩擦试验装置。
技术介绍
机械设备中零部件的摩擦磨损性能是由材料、工作参数、接触几何和环境条件等因素决定的，因此，研究零部件的摩擦磨损性能，需要根据使用场合的情况设计试验并选择适当的试验机和评价参数。例如，滑橇式起降装置主要应用于空间紧凑的高超声速飞行器，通过滑橇与道面的摩擦进行减速动作，相比于轮式起降装置，滑橇式起降装置结构简单、占据空间小，但也存在着陆工况恶劣、滑跑方向稳定性差等缺点。为了研究滑橇式起降装置的地面滑跑特性并增强其方向稳定性，首先要研究滑橇等摩擦材料在地面滑跑工况下的摩擦性能。虽然，一般性的摩擦试验机已倾向标准化，但随着摩擦学的工业应用越来越广泛，摩擦试验的模拟性设计仍是评价在特定工况下材料摩擦磨损的重要途径。一般性的摩擦试验机存在试验工况单一、尺寸小、载荷轻、适用材料少、仅能测量一个方向的摩擦力等缺陷。所以，需要针对滑橇起降装置设计一种模拟地面滑跑工况的多维度摩擦试验装置并研究其试验方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种摩擦试验装置及摩擦试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效对滑橇等摩擦材料进行摩擦试验，且保证试验效果。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种摩擦试验装置，包括模拟平台、驱动元件和测试组件，所述模拟平台能够在所述驱动元件的带动下运动，且所述模拟平台的上端面为工作表面，所述测试组件的下端用于连接摩擦件，且所述摩擦件用于接触所述工作表面，所述测试组件包括三维力传感器、施力调节元件和角度调节元件，所述施力调节元件用于调节所述摩擦件施加到所述工作表面上的压力，所述角度调节元件用于调整所述摩擦件的安装角度，所述三维力传感器安装在所述摩擦件上，并用于测量所述摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力。优选地，所述模拟平台包括底盘、轴承和工作台，所述底盘用于固定在地面上，且所述工作台位于所述底盘上端，所述底盘和所述工作台之间通过所述轴承转动连接，所述工作台的上端面为所述工作表面，且所述驱动元件与所述工作台的中心轴固定连接，并能够带动所述工作台转动。优选地，所述工作台包括转盘和混凝土涂层，所述转盘的中心与所述驱动元件的输出轴固定连接，且所述混凝土涂层固定于所述转盘的上端面，所述混凝土涂层形成所述工作表面，所述驱动元件能够带动所述转盘转动，并使所述混凝土涂层与所述摩擦件摩擦。优选地，所述驱动元件为电机，且所述驱动元件通过一电机支架固定在所述模拟平台的上方，所述电机支架的下端用于固定在地面上，所述驱动元件固定在所述电机支架的上端，且所述驱动元件的输出轴穿过所述电机支架并与所述模拟平台转动连接。优选地，所述电机支架上还固定一转速传感器，所述转速传感器用于测量所述模拟平台的转速。优选地，还包括安装支架，所述安装支架的下端用于固定在地面上，所述施力调节元件的上端固定在所述安装支架上，所述角度调节元件包括连接件和中支承，所述连接件的上端转动安装在所述施力调节元件下端，所述中支承的一端可拆卸固定在所述安装支架上，且所述中支承能够固定在所述安装支架上的不同高度，所述中支承的另一端设有安装孔，所述安装孔的侧壁周向开设有多个通孔，所述连接件的下端穿过所述安装孔并与所述三维力传感器的上端固定连接，所述连接件的外壁上设有限位孔，通过销连接所述限位孔和不同的所述通孔，实现所述摩擦件角度的调节，所述三维力传感器的下端用于与所述摩擦件可拆卸连接，所述安装支架上还固定一测温元件，所述测温元件用于测量所述摩擦件的表面温度。优选地，所述施力调节元件为液压作动筒，所述测温元件为红外温度传感器。优选地，所述摩擦件为摩擦材料板时，所述三维力传感器下端固定连接有安装板，所述安装板上远离所述三维力传感器的一侧固定连接有隔热板，所述隔热板上远离所述安装板的一侧用于固定连接所述摩擦材料板，热电偶固定在所述安装板上，且所述热电偶的测试端穿入所述摩擦材料板并用于测量所述摩擦材料板的内部温度。优选地，所述摩擦件为滑橇时，所述三维力传感器下端固定连接有滑橇安装板，且所述滑橇安装板的下端设有滑橇安装孔，所述滑橇上端设有安装凸起，所述安装凸起上开设有连接孔，通过螺栓依次穿过所述连接孔和所述滑橇安装孔并拧紧实现所述滑橇和所述滑橇安装板的固定连接。本专利技术还提供了一种摩擦试验方法，使用上述技术方案中任一项所述的摩擦试验装置，包括以下步骤：S1：调节所述施力调节元件，使所述摩擦件高于所述工作表面；S2：开启驱动元件，当模拟平台加速到在指定速度匀速转动时关闭驱动元件，实时记录所述三维力传感器的各项数据；S3：调节所述施力调节元件，使所述摩擦件的下表面接触所述工作表面，并使所述摩擦件受到的正压力达到指定值，待所述模拟平台减速至停止转动，调节所述施力调节元件，使所述摩擦件不与所述工作表面接触，实时记录所述三维力传感器的各项数据；S4：待所述摩擦件冷却至室温，通过调整所述模拟平台的转速、所述施力调节元件施加的正压力、所述摩擦件的偏角或更换所述摩擦件，再重复步骤S2-S3，进行不同工况的试验。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的摩擦试验装置，模拟平台能够在驱动元件的带动下运动，从而使得摩擦件和模拟平台之间产生摩擦力，进而保证摩擦试验的进行，施力调节元件用于调节摩擦件施加到工作表面上的压力，从而模拟不同压力工况，角度调节元件用于调整摩擦件的安装角度，模拟不同角度工况，提高试验结构的可靠性，三维力传感器安装在摩擦件上，并用于测量摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力，全面研究摩擦件的摩擦特性，保证试验效果，当用于研究滑橇滑跑过程时，能够为增强滑橇滑跑稳定性提供理论基础。本专利技术提供的摩擦试验方法，使用摩擦试验装置，使摩擦件的下表面接触工作表面，并使摩擦件受到的正压力达到指定值，待模拟平台减速至停止转动，调节施力调节元件，使摩擦件不与工作表面接触，实时记录三维力传感器的各项数据，以实时测量摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力，全面研究摩擦特性；待摩擦件冷却至室温，通过调整模拟平台的转速、施力调节元件施加的正压力、摩擦件的偏角或更换摩擦件，再重复上述步骤，进行不同工况的试验，以保证试验结果的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是实施例一提供的摩擦试验装置的结构示意图；图2是实施例一提供的摩擦试验装置中驱动元件和模拟平台连接的剖视图；图3实施例一提供的摩擦试验装置中摩擦件为摩擦材料板时的结构示意图；图4实施例一提供的摩擦试验装置中摩擦件为滑橇时的结构示意图；图中：100-摩擦试验装置，1-模拟平台，11-底盘，12-轴承，13-转盘，14-混凝土涂层，2-驱动元件，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种摩擦试验装置，其特征在于：包括模拟平台、驱动元件和测试组件，所述模拟平台能够在所述驱动元件的带动下运动，且所述模拟平台的上端面为工作表面，所述测试组件的下端用于连接摩擦件，且所述摩擦件用于接触所述工作表面，所述测试组件包括三维力传感器、施力调节元件和角度调节元件，所述施力调节元件用于调节所述摩擦件施加到所述工作表面上的压力，所述角度调节元件用于调整所述摩擦件的安装角度，所述三维力传感器安装在所述摩擦件上，并用于测量所述摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力。/n
【技术特征摘要】
1.一种摩擦试验装置，其特征在于：包括模拟平台、驱动元件和测试组件，所述模拟平台能够在所述驱动元件的带动下运动，且所述模拟平台的上端面为工作表面，所述测试组件的下端用于连接摩擦件，且所述摩擦件用于接触所述工作表面，所述测试组件包括三维力传感器、施力调节元件和角度调节元件，所述施力调节元件用于调节所述摩擦件施加到所述工作表面上的压力，所述角度调节元件用于调整所述摩擦件的安装角度，所述三维力传感器安装在所述摩擦件上，并用于测量所述摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力。
2.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述模拟平台包括底盘、轴承和工作台，所述底盘用于固定在地面上，且所述工作台位于所述底盘上端，所述底盘和所述工作台之间通过所述轴承转动连接，所述工作台的上端面为所述工作表面，且所述驱动元件与所述工作台的中心轴固定连接，并能够带动所述工作台转动。
3.根据权利要求2所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述工作台包括转盘和混凝土涂层，所述转盘的中心与所述驱动元件的输出轴固定连接，且所述混凝土涂层固定于所述转盘的上端面，所述混凝土涂层形成所述工作表面，所述驱动元件能够带动所述转盘转动，并使所述混凝土涂层与所述摩擦件摩擦。
4.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述驱动元件为电机，且所述驱动元件通过一电机支架固定在所述模拟平台的上方，所述电机支架的下端用于固定在地面上，所述驱动元件固定在所述电机支架的上端，且所述驱动元件的输出轴穿过所述电机支架并与所述模拟平台转动连接。
5.根据权利要求4所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述电机支架上还固定一转速传感器，所述转速传感器用于测量所述模拟平台的转速。
6.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：还包括安装支架，所述安装支架的下端用于固定在地面上，所述施力调节元件的上端固定在所述安装支架上，所述角度调节元件包括连接件和中支承，所述连接件的上端转动安装在所述施力调节元件下端，所述中支承的一端可拆卸固定在所述安装支架上，且所述中支承能够固定在所述安装支架上的不同高度，...
【专利技术属性】
技术研发人员：印寅，王宇晟，魏小辉，梁涛涛，聂宏，苏伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。