一种多功能摩擦磨损试验机制造技术

本发明专利技术提供了一种多功能摩擦磨损试验机，涉及摩擦磨损技术领域，包括：带动上试样在x方向移动的上摩擦机构，带动下试样进行回转运动的下摩擦机构；加载机构，设置在下摩擦机构的下方，加载机构向下试样施加负载力；速度传感器，检测上试样安装架的直线运动速度；摩擦力矩传感器，用于检测上试样和下试样之间的摩擦力；轮辐式力传感器，用于检测负载力的大小，在本申请中可以通过一台设备实现往复式和销盘式摩擦磨损试验，通过第一伺服电机带动上试样进行往复移动，第二伺服电机带动下试样进行回转运动，使得上试样与下试样之间进行往复对磨以及上试样与下试样之间旋转对磨，在三个传感器的检测下，能够准确获得摩擦系数和均匀的磨损区域。损区域。损区域。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能摩擦磨损试验机


[0001]本专利技术涉及摩擦磨损
，特别涉及一种多功能摩擦磨损试验机。

技术介绍

[0002]摩擦和磨损现象普遍存在于机械设备中，关键运动部件的摩擦磨损性能会严重影响设备的使用性能，如盾构机中滚刀的耐磨性会影响掘进效率和滚刀寿命，轴向柱塞泵中三大关键摩擦副决定整泵的效率和使用寿命，挖掘机中铲斗关节端面摩擦副的性能会严重制约整机寿命和可靠性。大多数情况下无法直接对机械中的运动副进行摩擦学性能测试，通常采用标准摩擦磨损试验机测试摩擦副材料的摩擦与磨损性能，然而通用的试验机只能进行一对试样的测试，极大地制约了试验效率。因此，为了提高摩擦磨损试验的效率，同时进行多组对比试验以及评价多种材料的摩擦学性能，一种高效率摩擦磨损试验机是非常有必要的。
[0003]目前常见的试验机根据不同的运动方式可以分为往复式和旋转式两种，其中旋转式试验机主要包括销盘式、球盘式、四球式和环块式摩擦磨损试验机，其中球盘式和四球式试验机的试样之间为点接触，随着试验的进行，难以获得稳定的摩擦系数以及磨合期测试不准确；环块式试验机上下试样的接触形式为线接触，待测试样上的磨损区域会随着加载力的增加而变化，这会导致测试的摩擦系数出现比较大的波动。销盘式试验机由于待测试样之间是面
‑
面接触，可以模拟大多数机械设备中摩擦副的运动，并且能够得到更准确的摩擦结果，磨损量也便于测量。往复式试验机可实现试样间的往复相对运动，与旋转式试样相比，更能揭示材料沿着特定方向的摩擦学性能，并且也能模拟特定摩擦副的运动，如内燃机中的活塞与缸套之间的往复运动。然而，通用的标准摩擦磨损试验机只能采用单一的方式进行试验，无法同时进行往复式摩擦磨损试验和销盘式摩擦磨损试验。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种多功能摩擦磨损试验机，其目的是为了解决现有的摩擦磨损试验机只能进行单一磨损试验的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种多功能摩擦磨损试验机，包括：
[0006]上摩擦机构，包括用于安装上试样的上试样安装架，上试样安装架可在X方向进行移动；
[0007]下摩擦机构，包括用于安装下试样的下试样夹板，所述下试样夹板可绕自身旋转轴进行旋转；
[0008]加载机构，设置在下摩擦机构的下方，所述加载机构向下试样施加向上的负载力；
[0009]速度传感器，设置在上试样安装架上以检测上试样安装架的直线运动速度；
[0010]摩擦力矩传感器，用于检测上试样和下试样之间的摩擦力；
[0011]轮辐式力传感器，用于检测负载力的大小。
[0012]优选的，多功能摩擦磨损试验机还包括支撑架，所述支撑架包括支撑腿和支架立
柱，两个所述支撑腿上设置有安装板，四个所述支架立柱设置在所述安装板上，所述上摩擦机构设置在所述支架立柱的上方，所述下摩擦机构设置在所述安装板上。
[0013]优选的，所述上摩擦机构包括相互平行的光轴和丝杠，所述上试样安装架与所述丝杠螺接，所述上试样安装架与所述光轴滑动连接，所述光轴和丝杠的两端还分别设置上试样挡板，上试样挡板设置在所述支架立柱上。
[0014]优选的，所述摩擦机构还包括第一伺服电机，所述第一伺服电机设置在所述上试样安装架上，所述第一伺服电机的输出端通过联轴器与所述丝杠传动连接，所述第一伺服电机驱动所述上试样安装架在光轴上进行直线运动。
[0015]优选的，多功能摩磨损试验机还包括升降机构，所述升降机构包括浮动板，所述浮动板的两端设置有升降件，所述升降件带动所述浮动板在Z方向进行移动，所述浮动板上设置有第一导轮和第二导轮，所述第一导轮连接有第二伺服电机，所述第二导轮上设置有摩擦力矩传感器，所述第二导轮通过摩擦力矩传感器与下试样夹板连接，所述第二导轮与所述第一导轮带传动，所述加载机构向所述浮动板施加向上的负载力，所述轮辐式力传感器设置在所述浮动板受负载力处。
[0016]优选的，所述加载机构包括设置安装板上的摆杆座，所述摆杆座铰接有摆杆，所述摆杆包括用于向浮动板施加负载力的施力端和用于设置调整负载力大小的配重端，所述配重端设置有多个配重块。
[0017]优选的，所述第二导轮设置在所述两个升降件之间，所述升降件为气缸。
[0018]本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
[0019]在本申请中可以通过一台设备实现往复式和销盘式摩擦磨损试验，通过第一伺服电机带动上试样进行往复移动，第二伺服电机带动下试样进行回转运动，使得上试样与下试样之间进行往复对磨以及上试样与下试样之间旋转对磨，在三个传感器的检测下，能够准确获得摩擦系数和均匀的磨损区域。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提供的高效多功能摩擦磨损试验机结构示意图；
[0021]图2为本专利技术提供的高效多功能摩擦磨损试验机内部结构示意图；
[0022]图3为上摩擦机构和下摩擦机构的示意图；
[0023]图4为加载机构的示意图；
[0024]【附图标记说明】
[0025]1‑
上试样安装架、11
‑
光轴、12
‑
丝杠、13
‑
上试样挡板、14
‑
第一伺服电机、15
‑
联轴器、16
‑
上试样、2
‑
下试样夹板、22
‑
下试样、3
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加载机构、31
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摆杆座、32
‑
摆杆、33
‑
配重块、4
‑
摩擦力矩传感器、5
‑
轮辐式力传感器、6
‑
支撑架、61
‑
支撑腿、62
‑
支架立柱、63
‑
安装板、71
‑
浮动板、72
‑
升降件、73
‑
第一导轮、74
‑
第二导轮、75
‑
第二伺服电机。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0027]如图1
‑
4所示，本专利技术的实施例提供了一种多功能摩擦磨损试验机，包括上摩擦机
构、下摩擦机构，其中上摩擦机构设置在下摩擦机构的上方，上摩擦机构包括上试样安装架1，上试样安装架1可以安装1
‑
3个上试样16，多个上试样16呈直线排布，上试样安装架1可以在X方向进行移动。下摩擦机构包括下试样夹板2，下试样夹板2用于夹装下试样22，下试样夹板2包括上圆环和下圆板，上圆环和下圆板将下试样22夹设在中间，下圆板的底部设置有连接部。下试样夹板2可绕自身的旋转轴在水平面内进行转动。
[0028]在下摩擦机构的下方还设置有加载机构3，加载机构3用于向下试样22施加向上的负载力，通过改变不同的负载力、下试样夹板2的转动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能摩擦磨损试验机，其特征在于，包括：上摩擦机构，包括用于安装上试样(16)的上试样安装架(1)，上试样安装架(1)可在X方向进行移动；下摩擦机构，包括用于安装下试样(22)的下试样夹板(2)，所述下试样夹板(2)可绕自身旋转轴进行旋转；加载机构(3)，设置在下摩擦机构的下方，所述加载机构(3)向下试样(22)施加向上的负载力；速度传感器，设置在上试样安装架(1)上以检测上试样安装架(1)的直线运动速度；摩擦力矩传感器(4)，用于检测上试样(16)和下试样(22)之间的摩擦力；轮辐式力传感器(5)，用于检测负载力的大小。2.根据权利要求1所述的多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：多功能摩擦磨损试验机还包括支撑架(6)，所述支撑架(6)包括支撑腿(61)和支架立柱(62)，两个所述支撑腿(61)上设置有安装板(63)，四个所述支架立柱(62)设置在所述安装板(63)上，所述上摩擦机构设置在所述支架立柱(62)的上方，所述下摩擦机构设置在所述安装板(63)上。3.根据权利要求2所述的多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：所述上摩擦机构包括相互平行的光轴(11)和丝杠(12)，所述上试样安装架(1)与所述丝杠(12)螺接，所述上试样安装架(1)与所述光轴(11)滑动连接，所述光轴(11)和丝杠(12)的两端还分别设置上试样挡板(13)，上试样挡板(13)设置在所述支架立柱(62)上。4.根据权利要求3所述的多功能摩擦磨损试验机，其特征在于：所述摩擦机构还包括第一伺服电机(14)，所述第一伺服电机(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭顺辉，焦万鑫，夏士奇，甘雨杰，许顺海，刘尚，王一博，曾桂英，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：