一种高速冲击滑动摩擦的测试试样、测试系统及测试方法技术方案

技术编号:31702511 阅读:33 留言:0更新日期:2022-01-01 11:03
本发明专利技术涉及一种高速冲击滑动摩擦的测试试样、测试系统及测试方法,属于材料表面摩擦测试技术领域。所述测试试样包括包套、加压螺钉、压力传感器、第一固定摩擦副、主动摩擦副、第二固定摩擦副、第一限位卡箍以及第二限位卡箍,其中主动摩擦副与第一固定摩擦副以及第二固定摩擦副之间在特定的法向压力下能够产生滑动摩擦。所述测试系统包括撞击杆发射装置、撞击杆、入射杆、杆件支架、本发明专利技术所述测试试样、高速摄像机、透射杆、吸收杆、信号放大及采集装置以及计算机,基于该测试系统能触发测试试样发生滑动并拍摄其滑动过程,同时能采集施加在测试试样上的法向压力,之后通过分析和计算可以获得摩擦力、摩擦系数和平均相对滑动速度等物理量。度等物理量。度等物理量。

【技术实现步骤摘要】
一种高速冲击滑动摩擦的测试试样、测试系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及一种高速冲击滑动摩擦的测试试样、测试系统及测试方法,属于材料表面摩擦测试


技术介绍

[0002]具有较高相对运动速度的两物体发生碰撞或其它形式的相互作用时,除可能发生高应变速率变形和断裂外,还将在二者接触表面发生高速冲击摩擦,导致其表面状态和性质产生显著变化,如冲击式破碎机的破碎腔内衬护板、电磁轨道炮的导轨、穿破甲武器的攻坚战斗部等构件的表面都会在服役过程中经历不同程度的高速冲击摩擦磨损。准确测量高速冲击摩擦过程中摩擦副之间的摩擦系数,并获得其随滑动速度、摩擦次数、法向压力等参量的变化规律,对于相关构件的材料选择与优化、结构设计、表面改性等都具有重要意义。
[0003]然而,相较于普通摩擦磨损,高速冲击摩擦磨损由于单次摩擦作用时间短(微秒至毫秒量级),摩擦副表面相对滑动速度高,且摩擦历程多为非匀速运动过程,故难以通过常规摩擦磨损测试方法及设备对高速摩擦过程进行模拟、测试和表征。例如,常用的球盘、销盘、盘盘等摩擦磨损测试方法,由于存在盘状摩擦副高速旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速冲击滑动摩擦的测试试样,其特征在于:所述测试试样包括包套、加压螺钉、压力传感器、第一固定摩擦副、主动摩擦副、第二固定摩擦副、第一限位卡箍以及第二限位卡箍;包套为中空的长方体结构,左右两个相对的侧面为开放结构;第一固定摩擦副、主动摩擦副以及第二固定摩擦副均为长矩形块;第一固定摩擦副和第二固定摩擦副的材质相同;第一限位卡箍和第二限位卡箍均为C形框架结构;在包套内部由下至上按顺序依次放置第二固定摩擦副、主动摩擦副、第一固定摩擦副以及压力传感器,第二固定摩擦副与包套下表面相接触,压力传感器与包套上表面之间设有间隙;第二限位卡箍安装在包套下部外侧面上,第二固定摩擦副左右侧面中的一个侧面与第二限位卡箍的内表面相接触,第二固定摩擦副的左右侧面中的另一个侧面伸出包套的外面;第一限位卡箍安装在包套上部外侧面上,第一固定摩擦副的左右两个侧面分别与第一限位卡箍相对应的内表面相接触;主动摩擦副的上下表面与与其对应的第一限位卡箍的下端、第二限位卡箍的上端之间均设有间隙,主动摩擦副的前后两个侧面与与其对应的包套的前后两个侧面之间均设有间隙;加压螺钉与包套上表面螺纹连接,且加压螺钉的螺柱一端与压力传感器相接触。2.根据权利要求1所述的一种高速冲击滑动摩擦的测试试样,其特征在于:所述测试试样还包括传感器垫片,传感器垫片放置在传感器上,此时加压螺钉的螺柱一端与传感器垫片相接触。3.根据权利要求1所述的一种高速冲击滑动摩擦的测试试样,其特征在于:所述测试试样还包括卡箍垫片和紧固螺钉,此时卡箍垫片放置在第一限位卡箍的内表面与第一固定摩擦副左右侧面中的一个侧面之间,紧固螺钉与第一限位卡箍螺纹连接,且紧固螺钉的螺柱一端与卡箍垫片相接触使卡箍垫片与第一固定摩擦副的侧面相接触。4.根据权利要求1所述的一种高速冲击滑动摩擦的测试试样,其特征在于:压力传感器以及加压螺钉的个数均为2~4个,每个压力传感器对应一个加压螺钉。5.根据权利要求1所述的一种高速冲击滑动摩擦的测试试样,其特征在于:主动摩擦副的前后两个侧面与与其对应的包套的前后两个侧面之间均设有间隙,间隙小于等于0.5mm。6.根据权利要求1所述的一种高速冲击滑动摩擦的测试试样,其特征在于:第二固定摩擦副的上表面沿其长度方向设置有屋脊形的第二导向棱,主动摩擦副的下表面沿其长度方向设置有弧形的第二导向槽,第二导向棱的高度小于第二导向槽的半径,第二导向棱的宽度小于等于第二导向槽的直径,第二导向棱与第二导向槽滑动配合;或者,第一固定摩擦副的下表面沿其长度方向设置有屋脊形的第一导向棱,主动摩擦副的上表面沿其长度方向设置有弧形的第一导向槽,第一导向棱的高度小于第一导向槽的半径,第一导向棱的宽度小于等于第一导向槽的直径,第一导向棱与第一导向槽滑动配合;或者,第一固定摩擦副的下表面沿其长度方向设置有屋脊形的第一导向棱,第二固定摩擦副的上表面沿其长度方向设置有屋脊形的第二导向棱,主动摩擦副的上表面沿其长度方向设置有弧形的第一导向槽以及下表面沿其长度方向...

【专利技术属性】
技术研发人员:任宇谭成文陈鹏万李政
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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