一种碳纳米管的性能测试设备制造技术

本实用新型专利技术涉及测试设备技术领域，公开了一种碳纳米管的性能测试设备，其包括：机架；安装在机架上的移动机构；安装在移动机构滑台上的加载机构，其具有压力驱动单元、连接在压力驱动单元输出端的压力传感器和连接在压力传感器上的摩擦件；安装在机架上的传动机构，其带动样品管旋转；以及控制系统，其具有控制器，控制器连接伺服电机、压力驱动单元、压力传感器和动力单元。针对碳纳米管产品摩擦磨损性能测试困难的问题，开发一款专用检测设备，可以测试不同载荷、不同速率对产品磨损性能的影响，从而获得碳纳米管产品全面的摩擦磨损性能参数。参数。参数。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管的性能测试设备


[0001]本技术属于测试设备
，具体涉及一种碳纳米管的性能测试设备。

技术介绍

[0002]碳纳米管作为一种新型碳材料，近年来受到了广泛关注，由于其具有高比强度、比模量、高热导率等优点，在复合材料的领域应用也较为广泛。并且由于其本身也是一种特殊的石墨碳材料，在摩擦磨损的过程中能够作为固体润滑剂用来改善金属基体的摩擦磨损性能，所以碳纳米管增强金属基复合材料应该具有比纯金属基体更加优良的摩擦磨损性能。
[0003]在生产中，每批次金属基复合材料碳纳米管产品都需要抽样进行摩擦磨损性能测试，目前市面上并无相关测试设备，所以目前主要由实验人员进行人工测试。但由于测试条件较多，如不同载荷对磨损性能的影响、不同速率对磨损性能的影响等等，人工测试较为困难，误差率较大。针对上述测试问题，亟需开发一种碳纳米管磨损性能测试设备。

技术实现思路

[0004]本技术针对碳纳米管产品摩擦磨损性能测试困难的问题，开发一款专用检测设备，可以测试不同载荷、不同速率对产品磨损性能的影响，从而获得碳纳米管产品全面的摩擦磨损性能参数。
[0005]本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种碳纳米管的性能测试设备，包括：
[0007]机架；
[0008]安装在机架上的移动机构，其具有导轨、导杆、滑台和伺服电机，所述伺服电机通过导杆带动滑台在导轨上移动；
[0009]安装在滑台上的加载机构，其具有压力驱动单元、连接在压力驱动单元输出端的压力传感器和连接在压力传感器上的摩擦件；
[0010]安装在机架上的传动机构，其具有动力单元和安装在动力单元输出端上的管夹具；以及
[0011]控制系统，其具有控制器，所述控制器连接伺服电机、压力驱动单元、压力传感器和动力单元。
[0012]作为本技术进一步的方案：所述压力驱动单元具有带动摩擦件对样品管施压的电动缸和驱动电动缸运动的执行电机模块。
[0013]作为本技术进一步的方案：所述加载机构通过一安装板固定连接在所述滑台上。
[0014]作为本技术进一步的方案：所述导轨采用双轨结构，且整体呈门字形，所述导杆两端分别连接在机架和导轨顶端上，所述伺服电机通过联轴器连接所述导杆。
[0015]作为本技术进一步的方案：所述摩擦件具有一弧形凸起部。
[0016]作为本技术进一步的方案：所述动力单元采用步进电机，其通过一联轴器连
接管夹具。
[0017]作为本技术进一步的方案：所述管夹具采用气动三爪卡盘，且三个卡爪的工作面均设计为弧形面。
[0018]作为本技术进一步的方案：所述导轨固定安装在机架上，所述导轨采用宽板面结构设计，且两侧均设有加强肋板。
[0019]作为本技术进一步的方案：所述机架底部设有支撑脚。
[0020]作为本技术进一步的方案：所述控制系统还具有显示面板和控制按钮。
[0021]实施本技术的这种碳纳米管的性能测试设备，具有以下有益效果：
[0022]1、可以测试不同载荷、不同速率对碳纳米管产品磨损性能的影响，从而获得碳纳米管产品全面的摩擦磨损性能参数。
[0023]2、通过控制系统，可以实时设置载荷、速率等测试参数，操作方便快捷，解决了人工操作困难，误差率大的问题。
[0024]3、本设备整体结构简单、机械零部件量少且有效性高、自动化程度高、测试条件设置精确、大大节省人工成本，非常适合碳纳米管产品磨损性能测试作业。
附图说明
[0025]图1为本技术碳纳米管的性能测试设备的示意图；
[0026]图2为图1中移动机构的示意图；
[0027]图3为图1中加载机构的示意图；
[0028]图4为图1中管夹具的示意图；
[0029]图5为图1的控制部分结构示意图。
[0030]附图标记为：机架1、移动机构2、导轨21、导杆22、滑台23、伺服电机24、加载机构3、压力驱动单元31、压力传感器32、摩擦件33、传动机构4、动力单元41、管夹具42、控制系统5、控制器51、电动缸311、执行电机模块312、安装板34、弧形凸起部330、弧形面420、加强肋板11、支撑脚12、显示面板52、控制按钮53。
实施方式
[0031]下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0032]图1至图5是用于说明本技术的碳纳米管的性能测试设备的一个实施例的示意图。
[0033]如图1所示，碳纳米管的性能测试设备包括：采用金属制成的机架1，机架1相当于测试设备的工作台面，在机架1底部设有若干支撑脚12，支撑脚12可以采用伸缩设计，可以根据需要调节测试设备的高度。
[0034]如图2所示，说明安装在机架1上的移动机构2，移动机构2为电动平移台，主要作用是带动加载机构3上下移动。其具有导轨21、导杆22、滑台23和伺服电机24，伺服电机24通过导杆22带动滑台23在导轨21上移动。滑台23设有标准孔距的螺纹孔和通孔，方便安装固定。
[0035]导轨21采用双轨结构，且整体呈门字形，导杆22两端分别连接在机架1和导轨21顶端上，伺服电机24通过联轴器连接导杆22，采用高品质弹性联轴器连接，消偏性能好，大大
降低了偏心扰动，且噪音小。导杆22两端装有零位、限位开关，方便准确定位、保障精确移动。导杆22两端还设有防松、防轴窜结构，有效防导杆22松动，轴向窜动，保证重复定位精度和绝对定位精度，适合往复使用。
[0036]导轨21固定安装在机架1上，且两侧均设有加强肋板11，导轨21在某种程度上也属于机架1一部分。导轨21采用宽板面结构设计，为精密线性滑块导轨21（框形，整体与机架连接），运动舒适，承载大，适合单轴重载或多轴组合使用。
[0037]电动平移台合理的导轨21固定方式降低了滑台23的俯仰和偏摆，使运动的直线度和平行度有较大提高。
[0038]如图3所示，说明安装在滑台23上的加载机构3，其具有压力驱动单元31、连接在压力驱动单元31输出端的压力传感器32和连接在压力传感器32上的摩擦件33。
[0039]压力驱动单元31通过一安装板34固定连接在滑台23上，将压力传感器32连接在其输出端上，再将摩擦件33连接在压力传感器32上（通过螺栓连接），从而完成加载机构3的组装。压力驱动单元31具有带动摩擦件33对样品管施压的电动缸311和驱动电动缸311运动的执行电机模块312，在本实施例中，通过控制执行电机模块312的转速和旋转圈数可精确控制摩擦件33的升降行程，摩擦件33与样品管接触后，控制执行电机模块312持续作用，可以驱动摩擦件33对样品管施加压力，此时压力传感器32测量到的压力值即为样品管受到的载荷。摩擦件33具有基体板，在该基体板底部延伸出一弧形凸起部330，其与样品管线接触，可以更好地进行摩擦磨损试验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管的性能测试设备，其特征在于，包括：机架；安装在机架上的移动机构，其具有导轨、导杆、滑台和伺服电机，所述伺服电机通过导杆带动滑台在导轨上移动；安装在滑台上的加载机构，其具有压力驱动单元、连接在压力驱动单元输出端的压力传感器和连接在压力传感器上的摩擦件；安装在机架上的传动机构，其具有动力单元和安装在动力单元输出端上的管夹具；以及控制系统，其具有控制器，所述控制器连接伺服电机、压力驱动单元、压力传感器和动力单元。2.根据权利要求1所述的碳纳米管的性能测试设备，其特征在于，所述压力驱动单元具有带动摩擦件对样品管施压的电动缸和驱动电动缸运动的执行电机模块。3. 根据权利要求2 所述的碳纳米管的性能测试设备，其特征在于，所述加载机构通过一安装板固定连接在所述滑台上。4.根据权利要求3所述的碳纳米管的性能测试设备，其特征在于，所述导轨采用双轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：万海青，刘志玲，丁海兰，胡伟，
申请(专利权)人：豫章师范学院，
类型：新型
国别省市：