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轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法

閱讀:1028發(fā)布:2020-08-13

專(zhuān)利匯可以提供轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法專(zhuān)利檢索,專(zhuān)利查詢,專(zhuān)利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置,包括:樣品臺(tái)、固定裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、對(duì)磨副、加載裝置和 摩擦系數(shù) 測(cè)量裝置,其中摩擦系數(shù)測(cè)量裝置由 摩擦 力 傳感器 、可變電源、 信號(hào) 采集 電路 、計(jì)算機(jī)和 電阻 貼片組成。其連接關(guān)系是樣品臺(tái)通過(guò)固定裝置固定在驅(qū)動(dòng)裝置上, 摩擦力 傳感器的輸入端接在加載裝置上,輸出端連接計(jì)算機(jī),可變電源的兩個(gè)輸出端和信號(hào)采集電路的輸入端都分別接在樣品表面和樣品臺(tái)上,信號(hào)采集電路的輸出端接在計(jì)算機(jī)上,電阻貼片貼在樣品上。本發(fā)明還提供相應(yīng)的試驗(yàn)方法。本發(fā)明安裝簡(jiǎn)易,實(shí)用性強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)相同參數(shù)下不同材料的摩擦磨損情況的同步測(cè)量,不僅節(jié)約了試驗(yàn)材料,還提高了試驗(yàn)效率。,下面是轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法專(zhuān)利的具體信息內(nèi)容。

1.一種轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,包括:樣品臺(tái)(1)、固定裝置(2)、驅(qū)動(dòng)裝置(3)、對(duì)磨副(4)、加載裝置(5)以及摩擦系數(shù)測(cè)量裝置(6),摩擦系數(shù)測(cè)量裝置(6)包括摩擦傳感器(7)、可變電源(8)、信號(hào)采集電路(9)、計(jì)算機(jī)(10),其中,樣品臺(tái)(1)通過(guò)固定裝置(2)固定在驅(qū)動(dòng)裝置(3)上,位于樣品臺(tái)(1)上方的對(duì)磨副(4)連接加載裝置(5),摩擦力傳感器(7)的輸入端接在加載裝置(5)上,摩擦力傳感器(7)的輸出端連接計(jì)算機(jī)(10),可變電源(8)的輸出端和信號(hào)采集電路(9)的輸入端接在樣品臺(tái)(1)上,信號(hào)采集電路(9)的輸出端接在計(jì)算機(jī)(10)上;
還包括試驗(yàn)樣品和電阻貼片(11),其中,試驗(yàn)樣品置于樣品臺(tái)(1)上,電阻貼片(11)貼在試驗(yàn)樣品的表面,對(duì)磨副(4)與試驗(yàn)樣品接觸,可變電源(8)的輸出端和信號(hào)采集電路(9)的輸入端均還接在試驗(yàn)樣品的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,試驗(yàn)樣品為扇形,試驗(yàn)樣品的數(shù)量在2到180之間,不同試驗(yàn)樣品拼接成一整個(gè)圓環(huán)后固定于樣品臺(tái)(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,摩擦力傳感器(7)和信號(hào)采集電路(9)的采樣頻率為10000Hz及以上,采集的實(shí)時(shí)信號(hào)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)(10)處理以計(jì)算不同樣品的摩擦系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,電阻貼片(11)為粘有導(dǎo)電膠的電阻片。
5.一種利用權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法,其特征在于,包括步驟:試驗(yàn)前將不同材料先切割成符合樣品臺(tái)尺寸的圓盤(pán)形樣品,然后在樣品中心鉆一個(gè)圓孔,再將樣品切成多對(duì)稱(chēng)扇形的試驗(yàn)樣品并拼接組裝在樣品臺(tái)(1)上,固定后將可變電源(8)的輸出端和信號(hào)采集電路(9)的輸入端與試驗(yàn)樣品表面接觸,此時(shí)采集不同試驗(yàn)樣品的電流信號(hào),并調(diào)節(jié)可變電源(8)改變信號(hào)大小,以區(qū)分出不同試驗(yàn)樣品;當(dāng)兩種試驗(yàn)樣品的電流信號(hào)接近時(shí),在試驗(yàn)樣品表面貼上不同阻值的電阻貼片;
然后將對(duì)磨副(4)與樣品接觸,通過(guò)加載裝置(5)施加試驗(yàn)所需載荷,驅(qū)動(dòng)裝置(3)設(shè)定試驗(yàn)速度后帶動(dòng)樣品臺(tái)(1)進(jìn)行摩擦試驗(yàn),摩擦力傳感器(7)得到實(shí)時(shí)摩擦力的數(shù)據(jù),信號(hào)采集電路(9)得到實(shí)時(shí)電流情況,計(jì)算機(jī)(10)通過(guò)不同信號(hào)辨別出不同樣品,并計(jì)算出不同材料的摩擦系數(shù)。

說(shuō)明書(shū)全文

轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及磨損試驗(yàn)裝置,具體涉及一種轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

[0002] 摩擦學(xué)是當(dāng)代工程科學(xué)中最重要的學(xué)科之一,一種新材料的性能如何,尤其是工況環(huán)境較惡劣時(shí),除傳統(tǒng)的學(xué)、理化等指標(biāo)的測(cè)試考核外,摩擦磨損的性能測(cè)試也需要考察。目前,球-盤(pán)結(jié)構(gòu)或是銷(xiāo)-盤(pán)結(jié)構(gòu)的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)有很多種,但大多只能對(duì)單個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試,其對(duì)試驗(yàn)材料的利用率不高,在研究比較不同樣品時(shí)試驗(yàn)周期較長(zhǎng)。例如,在分析某一球-盤(pán)摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)我們發(fā)現(xiàn),樣品為直徑6厘米的圓盤(pán),固定在稍大一些的圓盤(pán)狀樣品臺(tái)上,由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),由于對(duì)磨副(一般為6毫米直徑的球或銷(xiāo))與樣品接觸面積很小,試驗(yàn)后磨損區(qū)域面積相對(duì)于樣品的面積至多只占后者的20%,尤其是拍攝掃描電鏡照片時(shí),需要的區(qū)域更小,浪費(fèi)了大部分樣品。另外,一次試驗(yàn)只能做一個(gè)樣品,每個(gè)樣品的試驗(yàn)時(shí)間固定,多個(gè)樣品需要多倍的時(shí)間,如果能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)樣品的試驗(yàn),就能極大地縮短時(shí)間。當(dāng)然,有一部分摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)已可同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)樣品的試驗(yàn),但該試驗(yàn)僅限于樣品為銷(xiāo)、對(duì)磨副為盤(pán),樣品相同的情況。用本發(fā)明提供給的裝置進(jìn)行相同參數(shù)的摩擦磨損試驗(yàn)后,可同時(shí)提高材料的利用率和試驗(yàn)的效率,如同時(shí)進(jìn)行四種不同樣品的試驗(yàn)時(shí),所需材料大小為原來(lái)的1/4,即材料利用率提高4倍,而試驗(yàn)周期為原來(lái)的1/4,即試驗(yàn)效率提高了4倍。

發(fā)明內(nèi)容

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試結(jié)果可靠的一種多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置。
[0004] 根據(jù)發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置,包括:樣品臺(tái)、固定裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、對(duì)磨副、加載裝置以及摩擦系數(shù)測(cè)量裝置,摩擦系數(shù)測(cè)量裝置包括摩擦力傳感器、可變電源、信號(hào)采集電路、計(jì)算機(jī),其中,樣品臺(tái)通過(guò)固定裝置固定在驅(qū)動(dòng)裝置上,位于樣品臺(tái)上方的對(duì)磨副連接加載裝置,摩擦力傳感器的輸入端接在加載裝置上,摩擦力傳感器的輸出端連接計(jì)算機(jī),可變電源的輸出端和信號(hào)采集電路的輸入端接在樣品臺(tái)上,信號(hào)采集電路的輸出端接在計(jì)算機(jī)上。
[0005] 優(yōu)選地,還包括試驗(yàn)樣品和電阻貼片,其中,試驗(yàn)樣品置于樣品臺(tái)上,電阻貼片貼在試驗(yàn)樣品的表面,對(duì)磨副與試驗(yàn)樣品接觸,可變電源的輸出端和信號(hào)采集電路的輸入端均還接在試驗(yàn)樣品的表面。
[0006] 優(yōu)選地,試驗(yàn)樣品為扇形,試驗(yàn)樣品的數(shù)量在2到180之間,不同試驗(yàn)樣品拼接成一整個(gè)圓環(huán)后固定于樣品臺(tái)上。
[0007] 優(yōu)選地,摩擦力傳感器和信號(hào)采集電路的采樣頻率為10000Hz及以上,采集的實(shí)時(shí)信號(hào)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)處理以計(jì)算不同樣品的摩擦系數(shù)。
[0008] 優(yōu)選地,電阻貼片為粘有導(dǎo)電膠的電阻片。
[0009] 根據(jù)發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供一種利用權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法,包括步驟:試驗(yàn)前將不同材料先切割成符合樣品臺(tái)尺寸的圓盤(pán)形樣品,然后在樣品中心鉆一個(gè)圓孔,再將樣品切成多對(duì)稱(chēng)扇形的試驗(yàn)樣品并拼接組裝在樣品臺(tái)上,固定后將可變電源的輸出端和信號(hào)采集電路的輸入端與試驗(yàn)樣品表面接觸,此時(shí)采集不同試驗(yàn)樣品的電流信號(hào),并調(diào)節(jié)可變電源改變信號(hào)大小,以區(qū)分出不同試驗(yàn)樣品;當(dāng)兩種試驗(yàn)樣品的電流信號(hào)接近時(shí),在試驗(yàn)樣品表面貼上不同阻值的電阻貼片;然后將對(duì)磨副與樣品接觸,通過(guò)加載裝置施加試驗(yàn)所需載荷,驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)定試驗(yàn)速度后帶動(dòng)樣品臺(tái)進(jìn)行摩擦試驗(yàn),摩擦力傳感器得到實(shí)時(shí)摩擦力的數(shù)據(jù),信號(hào)采集電路得到實(shí)時(shí)電流情況,計(jì)算機(jī)通過(guò)不同信號(hào)辨別出不同樣品,并計(jì)算出不同材料的摩擦系數(shù)。
[0010] 本發(fā)明安裝簡(jiǎn)易,實(shí)用性強(qiáng),能實(shí)現(xiàn)在相同參數(shù)下同時(shí)測(cè)試不同材料的摩擦磨損情況,不僅節(jié)約了試驗(yàn)材料,還提高了摩擦磨損的試驗(yàn)效率。附圖說(shuō)明
[0011] 通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0012] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖;
[0013] 圖2為樣品形狀及安裝示意圖(樣品數(shù)為4時(shí));
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施摩擦磨損試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016] 下面結(jié)合圖1、圖2和圖3具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)盤(pán)式多樣品同步摩擦磨損試驗(yàn)裝置主要由樣品臺(tái)1、固定裝置2、驅(qū)動(dòng)裝置3、對(duì)磨副4、加載裝置5及摩擦系數(shù)測(cè)量裝置6,其中摩擦系數(shù)測(cè)量裝置6主要由摩擦力傳感器7、可變電源8、信號(hào)采集電路9、計(jì)算機(jī)10和電阻貼片11組成。試驗(yàn)前先制作出樣品臺(tái)1,樣品臺(tái)1尺寸可根據(jù)試驗(yàn)者所用的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)來(lái)確定。摩擦力傳感器7的輸入端接在加載裝置5上,輸出端連接計(jì)算機(jī)10,可變電源8的輸出端和信號(hào)采集電路9的輸入端都分別接在樣品表面和樣品臺(tái)1上,信號(hào)采集電路9的輸出端接在計(jì)算機(jī)10上。
[0017] 如圖2所示,將4種不同的試驗(yàn)材料制作成符合樣品臺(tái)尺寸的有中心孔的圓形塊狀樣品,再切成對(duì)稱(chēng)形狀并拼接組裝在圓盤(pán)上。樣品數(shù)量不同時(shí)參照此法制作。
[0018] 如圖3所示,樣品臺(tái)1通過(guò)固定裝置2固定在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置4上,同時(shí)將樣品固定。將可變電源8的兩個(gè)輸出端和信號(hào)采集電路9的輸入端與樣品表面接觸,此時(shí)采集不同樣品的電流信號(hào),并調(diào)節(jié)可變電源8改變信號(hào)大小,以區(qū)分出不同樣品。當(dāng)不同樣品的電流信號(hào)接近時(shí),將不同阻值的電阻貼片11貼在樣品表面。再將對(duì)磨副4與樣品接觸,通過(guò)加載裝置5施加試驗(yàn)所需載荷,驅(qū)動(dòng)裝置3設(shè)定試驗(yàn)速度后帶動(dòng)樣品臺(tái)進(jìn)行摩擦試驗(yàn),摩擦力傳感器7得到實(shí)時(shí)摩擦力的數(shù)據(jù),信號(hào)采集電路9得到實(shí)時(shí)電流情況。計(jì)算機(jī)10通過(guò)不同信號(hào)辨別出不同樣品,并計(jì)算出不同材料的摩擦系數(shù)。
[0019] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
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