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CN201107248Y - 振动摩擦磨损试验机 - Google Patents

振动摩擦磨损试验机 Download PDF

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CN201107248Y CNU2007200428274U CN200720042827U CN201107248Y CN 201107248 Y CN201107248 Y CN 201107248Y CN U2007200428274 U CNU2007200428274 U CN U2007200428274U CN 200720042827 U CN200720042827 U CN 200720042827U CN 201107248 Y CN201107248 Y CN 201107248Y
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Abstract

一种振动摩擦磨损试验机，在水平工作台上设置横梁支撑架，横梁支撑架上设有横梁，横梁上方设有可更换偏心块的激振箱，激振箱的动力输入端连接有电机，横梁下方设有激振力传感器和摩擦力传感器，激振力传感器上设有上试样夹具，与激振力传感器相对的下方设有驱动下试样旋转的传动装置，传动装置上设有下试样夹具，传动装置通过联轴器与水平工作台下的电机相连。采用一台变频器同时控制两台电机转速，可方便地调节振动和滑动速度，可分别进行摩擦副间的振动摩擦磨损、滑动摩擦磨损和振动与滑动摩擦耦合磨损实验，能很好地模拟不同工况下的材料磨损。其结构简单，操作方便，具有广泛的实用性。

Description

振动摩擦磨损试验机
技术领域
本实用新型涉及振动摩擦磨损试验机，尤其适用于工程材料的摩擦学参数测试，可进行振动摩擦磨损、滑动摩擦磨损、振动与滑动摩擦耦合作用下的材料磨损实验研究。
背景技术
国内外现有的摩擦磨损试验机大多属于单一类型，涉及振动摩擦磨损试验机很少。目前使用的振动摩擦磨损试验机，主要是利用测力脱落机构和试样夹头将激振器与整个试验机连接，它可在该试验机上分别对材料进行静载、振动等不同摩擦磨损的性能试验和对比试验，但由于该试验机的变速部分采用的是变速齿轮机构，既增加了试验机的体积，同时变速齿轮的振动又会对试验精度造成影响。而试验机的振动频率和振幅是由电气控制系统来进行控制调节的，其操作比较复杂，利用该试验机进行实验时，由于振动力与振动频率有关，因此不能满足振动频率低而振动力大或振动频率高而振动力小的实验要求，这些缺陷限制了该试验机在实际中的应用。
发明内容
鉴于已有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，测量效果好，能够模拟真实工况，同时又能方便地对工况条件和摩擦学参数进行控制的振动摩擦磨损试验机。
本实用新型的振动摩擦磨损试验机，在水平工作台上设置横梁支撑架，横梁支撑架上设有横梁，横梁上方设有可更换偏心块的激振箱，激振箱的动力输入端连接有电机，横梁下方设有激振力传感器和摩擦力传感器，激振力传感器上设有上试样夹具，与激振力传感器相对的下方设有驱动下试样旋转的传动装置，传动装置上设有下试样夹具，传动装置通过设在水平工作台下的联轴器与电机相连。
所述的激振箱上面设有加载砝码；所述的激振力传感器与上试样夹具之间设有摆杆，摆杆上端通过圆柱销固定在传感器上，下端与上试样夹具相连；所述激振箱与电机之间设有柔性联轴器；所述的激振箱内设有可方便调节激振力大小的偏心块。
本实用新型振动摩擦磨损试验机，最适用于金属材料振动情况下摩擦磨损的数据测试。运用激振、在激振箱的的上端设有加载砝码，通过不同的加载方式，分别对材料进行静载、振动等不同工况下材料的摩擦磨损的性能试验和对比试验，用试样受力的结构来满足实验要求。利用偏心块旋转产生的激振力作为试验中的激振力，采用一台变频调速器同时控制两台电机的转速，大大简化了试验机的结构，降低了设备成本，通过调节偏心块的质心将激振力的大小进行了分档。可根据实际情况方便地实现进行销-盘(上试件为销)和球-盘(上试件为球)等摩擦副的接触和间歇式接触磨损试验，还可分别进行摩擦副间的振动摩擦磨损、滑动摩擦磨损、振动与滑动摩擦耦合情况下摩擦磨损的试验，安装的激振力传感器和摩擦力传感器可非常方便的检测出激振力和摩擦力的大小，其结构简单，测量效果好，能够模拟真实工况，同时又能方便地对工况条件和摩擦学参数进行控制。
附图说明
图1是本实用新型振动摩擦磨损试验机结构立体图。
图2是本实用新型振动摩擦磨损试验机结构主视图。
图3是本实用新型振动摩擦磨损试验机剖切A-A视图。
图4是本实用新型振动摩擦磨损试验机局部B视图。
图5是本实用新型振动摩擦磨损试验机局部C视图。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的描述：
本实用新型的振动摩擦磨损试验机主要由横梁支撑柱1、摩擦力的传感器2、横梁3、激振箱4、电机7、水平工作台9、激振力传感器11、上试样夹具12、下试样夹具13、传动装置14和调节两个电机转速的变频控制器构成。横梁支撑柱1设在水平工作台9上，横梁3设在横梁支撑柱1上，激振箱4安装在横梁3上，激振箱4上设有加载加载砝码5和固定砝码5的螺栓6，激振箱4通过柔性联轴器8与水平电机7相连接。激振箱4下方设有激振力传感器11和摩擦力传感器2，摩擦力传感器2安装位置与激振力传感器11垂直，其触杆与摆杆15相接触。激振力传感器11上设有上试样夹具12，激振力传感器11与上试样夹具12之间设有摆杆15，摆杆15上端通过圆柱销16固定在传感器11上，下端与上试样夹具12相连。与激振力传感器11相对的下方设有驱动下试样旋转的传动装置14，传动装置14上设有下试样夹具13，传动装置14通过设在水平工作台9下的联轴器与坚直电机17相连。激振箱4内装有可调质心的偏心块，在电机7的带动下旋转而产生离心力，该离心力作为实验中的激振力。上试样夹具12紧固在摆杆15的下端，下试样夹具13通过传动装置14与工作台9下的电机连接。接触载荷与摩擦力分别由两个特殊结构的传感器11和2测量，两个传感器分别通过数据采集系统与计算机连接。
工作原理及工作过程：电机7通过柔性联轴器8带动激振箱4内的偏心块旋转产生一离心力，在离心力的作用下激振箱4和安装激振箱的横梁3将作上下振动，通过安装在横梁3下部的传感器11下的摆杆15带动上试样作上下运动，从而可在上下试样间产生交变的动载荷；在安装在水平工作台9下的坚直电机17的作用下，下试样可在水平面内自由旋转，从而使上下试样间产生相对滑动摩擦。该试验机的试验参数相互独立，可知可控，当电机7开启而带动下试样旋转的电机关闭时，两试样间的磨损即为振动疲劳磨损；当电机7关闭而带动下试样旋转的电机开启时，两试样间为滑动摩擦磨损；当两电机都开启时，两试样间的磨损为振动与滑动的耦合磨损。通过加载砝码5可改变试样间的静载荷，可以非常方便地实现不同静载荷和有无静载荷下的对比试验。此外，通过调整上试样的振幅，还可进行试样间的接触或间歇接触磨损试验。
实验时，在上试样和下试样之间会产生正压力和摩擦力。静、动载荷的正压力是通过连接上试件夹具12的摆杆15，经圆柱销16传递给压力传感器11，从而实现工作载荷的测量。由于上、下试件表面之间摩擦力的存在，安装上试件的摆杆15将绕圆柱销16发生偏转，这将给与其保持垂直接触的压力传感器2的触杆施加上一个压力，通过这个压力便可以测算出摩擦力的大小。工作正压力和摩擦力的模拟电信号经过信号采集电路和A/D采集卡以数据文件格式存于计算机。

Claims (5)

1.振动摩擦磨损试验机，其特征在于：在水平工作台(9)上设置横梁支撑架(1)，横梁支撑架(1)上设有横梁(3)，横梁(3)上方设有可更换偏心块的激振箱(4)，激振箱(4)的动力输入端连接有电机(7)，横梁(3)下方设有激振力传感器(11)和摩擦力传感器(2)，激振力传感器(11)上设有上试样夹具(12)，与激振力传感器(11)相对的下方设有驱动下试样旋转的传动装置(14)，传动装置(14)上设有下试样夹具(13)，传动装置(14)通过设在水平工作台(9)下的联轴器与电机(17)相连。
2.根据权利要求1所述的振动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述的激振箱(4)上面设有加载砝码(5)。
3.根据权利要求1所述的振动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述的激振力传感器(11)与上试样夹具(12)之间设有摆杆(15)，摆杆(15)上端通过圆柱销(16)固定在传感器(11)上，下端与上试样夹具(12)相连。
4.根据权利要求1所述的振动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述激振箱(4)与电机(7)之间设有柔性联轴器(8)。
5.根据权利要求1所述的振动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述的激振箱(4)内设有可方便调节激振力大小的偏心块。
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