金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置及其试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置及其试验方法，包括底座，所述底座上设有夹具安装台，夹具安装台旁侧设有微幅振动板，所述夹具安装台上安装有一前一后相向设置的第一金属丝夹具和第二金属丝夹具或者两个第一金属丝夹具；所述夹具安装台左、右两侧设有疲劳连接块，所述疲劳连接块上设有疲劳金属丝锁紧机构，其中一个疲劳连接块可拆卸连接于底座上，另一个疲劳连接块可拆卸连接于微幅振动板上；所述第二金属丝夹具上设有与微幅振动板可拆卸连接的微动磨损连接座。整体采用水平布置结构，使用方便，实用性强，微动疲劳模块和微动磨损模块可相互替换，兼具微动疲劳和微动磨损试验功能，能够满各类金属丝微动磨损及疲劳试验需求。损及疲劳试验需求。损及疲劳试验需求。

【技术实现步骤摘要】
金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置及其试验方法


[0001]本专利技术涉及摩擦磨损实验
，特别是一种金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置及其试验方法。

技术介绍

[0002]金属橡胶内的金属丝是一种兼具强度和韧性的材料。这类材料在工作过程中，其内部金属丝之间产微动摩擦磨损，造成材料疲劳失效，因此，研究各类金属丝之间的摩擦磨损特性，对于提升金属橡胶材料的疲劳寿命具有重要意义。
[0003]现有的UMT、SRV等微动摩擦磨损试验机的往复摩擦模块是针对球、盘摩擦副进行设计的，对于试验材料表面摩擦位置要求较低。使用此类仪器进行金属丝微动磨损试验时，需要另外设计配套的金属丝夹具，且无法保证金属丝的接触位置精准可控，因此无法满足金属细丝的微动磨损试验。同时，现存的金属丝微动磨损试验装置无法实现金属丝试验角度的精准可控，且无法兼具微动磨损及疲劳两种试验功能。因此，设计一种试验金属丝夹角精准可控，兼具微动磨损及微动疲劳功能的试验设备非常有必要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种使用方便，实用性强的金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置及其试验方法，兼具微动疲劳和微动磨损试验功能。
[0005]本专利技术采用以下方案实现：一种金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，包括底座，所述底座上设有夹具安装台，夹具安装台旁侧设有微幅振动板，所述夹具安装台上安装有一前一后相向设置的第一金属丝夹具和第二金属丝夹具或者两个第一金属丝夹具；所述夹具安装台左、右两侧设有疲劳连接块，所述疲劳连接块上设有疲劳金属丝锁紧机构，其中一个疲劳连接块可拆卸连接于底座上，另一个疲劳连接块可拆卸连接于微幅振动板上；所述第二金属丝夹具上设有与微幅振动板可拆卸连接的微动磨损连接座。
[0006]进一步的，所述第一金属丝夹具和第二金属丝夹具上均设有金属丝夹盘；第二金属丝夹具上的金属丝夹盘固定连接于微动磨损连接座上，所述第一金属丝夹具上还设有下端能相对夹具安装台前后滑动的托架，所述托架上部连接有力传感器，力传感器中间设有步进电机，第一金属丝夹具上的金属丝夹盘连接于步进电机的主轴上。
[0007]进一步的，所述金属丝夹盘中部设有向外凸起的弧形凸起部，所述弧形凸起部上沿弧长方向开设有截面呈V形的第一定位槽，金属丝夹盘在弧形凸起部两端位置通过螺钉连接有夹紧压块，所述夹紧压块下侧面开设有位于第一定位槽延长线上且截面呈V形的第二定位槽；所述金属丝夹盘在夹紧压块下方开设有与第二定位槽走向一致的滑槽，所述夹紧压块下侧设有与滑槽配合的凸筋。
[0008]进一步的，所述夹具安装台的台面上沿前后方向设有纵向导轨，所述托架底部设有与纵向导轨滑动配合的滑槽；所述夹具安装台两端固定连接有竖向固定板，所述竖向固定板上开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有进给螺栓，所述进给螺栓朝内一端连接有用以
顶推第一金属丝夹具的进给弹簧。
[0009]进一步的，所述底座上设有用以驱动微幅振动板沿横向微幅振动的驱动装置，所述驱动装置包括电机，所述电机的主轴上连接有轮盘，所述轮盘与一连杆A后端偏心铰接，所述连杆A前端与一能相对底座前后滑动的连接块相铰接，所述连接块与一连杆B一端相铰接，所述连杆B另一端铰接于微幅振动板上，所述底座上开设有分别与连接板和微幅振动板滑动配合的导槽。
[0010]进一步的，所述疲劳金属丝锁紧机构包括锁紧螺栓、锁紧筒爪、锁紧螺帽；其中锁紧螺栓中心开有用以穿设疲劳金属丝的通孔，锁紧螺栓后端端设有与疲劳连接块连接的第一外螺纹部、前端设有用以安装锁紧铜爪的锥孔，锁紧筒爪后端部设有与锥孔上的锥面适配的第一锥面，锁紧筒爪前端设有第二锥面，锁紧螺栓前端部设有用以连接锁紧螺帽的第二外螺纹部，锁紧螺帽内部设有与第二外螺纹部连接的内螺纹部以及与锁紧筒爪前端第二锥面适配的第三锥形以使锁紧筒爪夹紧疲劳金属丝，锁紧螺栓中部侧面设有对称的切槽。
[0011]本专利技术另一技术方案：一种金属橡胶金属丝微动疲劳试验方法，采用如上所述的金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，包括以下步骤：（1）在夹具安装台上安装两个第一金属丝夹具，在夹具安装台两侧安装带疲劳金属丝锁紧机构的疲劳连接块，其中一个疲劳连接块连接于底座上，另一个疲劳连接块连接于微幅振动板上；（2）将疲劳金属丝的两端固定连接于两个疲劳连接块的疲劳金属丝锁紧机构上，并在疲劳金属丝上安装应力应变传感器，对疲劳金属丝进行适当的预紧；（3）将两个试验金属丝分别固定于两个第一金属丝夹具的金属丝夹盘；随后拧紧夹具安装台两端的进给螺栓，推动两个第一金属丝夹具向中间移动，使两个试验金属丝与中间的疲劳金属丝相接触，随后持续拧紧进给螺栓，直至达到目标载荷值，然后控制微幅振动板开始微幅振动。
[0012]本专利技术又一技术方案：一种金属橡胶金属丝微动磨损试验方法，采用如上所述的金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，包括以下步骤：（1）在夹具安装台上安装第一金属丝夹具和第二金属丝夹具，第二金属丝夹具的微动磨损连接座连接于微幅振动板；（2）将两个试验金属丝分别固定于第一金属丝夹具和第二金属丝夹具的金属丝夹盘；随后拧紧夹具安装台的进给螺栓，推动第一金属丝夹具向第二金属丝夹具方向移动，使两个试验金属丝相接触，随后持续拧紧进给螺栓，直至达到目标载荷值，然后控制微幅振动板开始微幅振动，通过第一金属丝夹具上的步进电机精准实现不同角度下的金属丝微动磨损。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1）采用专门的金属丝夹具，可以实现对极细直径的金属丝的装夹，同时能够方便快捷地实现金属丝在顶点位置处对磨，从而避免产生运动干扰；2）金属丝夹具连接于步进电机上，可实现金属丝夹角的精准可控；3）整体采用水平布置结构，使用方便，实用性强，微动疲劳模块和微动磨损模块可相互替换，兼具微动疲劳和微动磨损试验功能，能够满各类金属丝微动磨损及疲劳试验需求。
[0014]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本专利技术作进一步详细说明。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例一构造示意图；图2是本专利技术实施例一俯视图；图3是本专利技术实施例一和实施例二中轮盘和连杆A连接示意图；图4是本专利技术实施例一中两个第一金属丝夹具安装示意图；图5是本专利技术实施例一和实施例二中金属丝夹盘构造示意图；图6是图5中A处放大示意图；图7是本专利技术实施例一和实施例二中锁紧螺栓构造示意图；图8是本专利技术实施例一和实施例二中锁紧筒爪构造示意图；图9是本专利技术实施例一和实施例二中锁紧螺帽构造示意图；图10是本专利技术实施例一微动疲劳试验过程中金属丝接触时示意图；图11是本专利技术实施例二构造示意图；图12是本专利技术实施例二中第一金属丝夹具和第二金属丝夹具安装示意图；图13是本专利技术实施例二微动磨损试验过程中金属丝接触时示意图；图中标号说明：1
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电机、2
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轮盘、3
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连杆A、4
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力传感器、5
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第一金属丝夹具、6
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连杆B、7<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，其特征在于：包括底座，所述底座上设有夹具安装台，夹具安装台旁侧设有微幅振动板，所述夹具安装台上安装有一前一后相向设置的第一金属丝夹具和第二金属丝夹具或者两个第一金属丝夹具；所述夹具安装台左、右两侧设有疲劳连接块，所述疲劳连接块上设有疲劳金属丝锁紧机构，其中一个疲劳连接块可拆卸连接于底座上，另一个疲劳连接块可拆卸连接于微幅振动板上；所述第二金属丝夹具上设有与微幅振动板可拆卸连接的微动磨损连接座。2.根据权利要求1所述的金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，其特征在于：所述第一金属丝夹具和第二金属丝夹具上均设有金属丝夹盘；第二金属丝夹具上的金属丝夹盘固定连接于微动磨损连接座上，所述第一金属丝夹具上还设有下端能相对夹具安装台前后滑动的托架，所述托架上部连接有力传感器，力传感器中间设有步进电机，第一金属丝夹具上的金属丝夹盘连接于步进电机的主轴上。3.根据权利要求2所述的金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，其特征在于：所述金属丝夹盘中部设有向外凸起的弧形凸起部，所述弧形凸起部上沿弧长方向开设有截面呈V形的第一定位槽，金属丝夹盘在弧形凸起部两端位置通过螺钉连接有夹紧压块，所述夹紧压块下侧面开设有位于第一定位槽延长线上且截面呈V形的第二定位槽；所述金属丝夹盘在夹紧压块下方开设有与第二定位槽走向一致的滑槽，所述夹紧压块下侧设有与滑槽配合的凸筋。4.根据权利要求2所述的金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，其特征在于：所述夹具安装台的台面上沿前后方向设有纵向导轨，所述托架底部设有与纵向导轨滑动配合的滑槽；所述夹具安装台两端固定连接有竖向固定板，所述竖向固定板上开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有进给螺栓，所述进给螺栓朝内一端连接有用以顶推第一金属丝夹具的进给弹簧。5.根据权利要求1所述的金属橡胶金属丝微动磨损及疲劳试验装置，其特征在于：所述底座上设有用以驱动微幅振动板沿横向微幅振动的驱动装置，所述驱动装置包括电机，所述电机的主轴上连接有轮盘，所述轮盘与一连杆A后端偏心铰接，所述连杆A前端与一能相对底座前后滑动的连接块相铰接，所述连接块与一连杆B一端相铰接，所述连杆B另一端铰接于微幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：任志英，黎洪银，史林炜，王秦伟，林有希，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：