CN103196768A - 微动磨损模拟试验系统 - Google Patents
微动磨损模拟试验系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103196768A CN103196768A CN2013101161260A CN201310116126A CN103196768A CN 103196768 A CN103196768 A CN 103196768A CN 2013101161260 A CN2013101161260 A CN 2013101161260A CN 201310116126 A CN201310116126 A CN 201310116126A CN 103196768 A CN103196768 A CN 103196768A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test sample
- displacement
- sample
- fretting wear
- pressure sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明涉及一种微动磨损模拟试验系统，它包括切向运动驱动系统，上试样，下试样，压力传感器，法向加载系统，声发射微裂纹监测系统，位移传感器和信号采集处理控制系统，上试样在下试样上面，上试样左面与切向运动驱动系统连接，上试样上面与压力传感器连接，压力传感器与法向加载系统连接；上试样右面与位移传感器连接，其中位移传感器位移可控制在0~100μm，实现往复位移控制；压力传感器与位移传感器连接后与信号采集处理控制系统连接；下试样底部与声发射微裂纹监测系统连接，实现微裂纹萌生、扩展的在线监测。本发明使实验操作方便，问题简单化，实验结果准确。
Description
技术领域
本发明属于摩擦磨损模拟试验技术领域，具体涉及一种微动磨损模拟试验系统。
背景技术
某型号发动机采用了悬挂式曲轴结构设计，机体横隔板与主轴承盖用螺栓联接，考核试验过程中出现了机体横隔板整体开裂事故，经失效分析，开裂的是由于机体横隔板表面有裂纹萌生并扩展所致，裂纹源靠近联接螺栓部位，而导致裂纹萌生的原因是轴承盖与横隔板之间发生了微动磨损。同样的事故发生在某发动机考核实验中出现了平衡重碎裂飞脱事故，其根源是平衡重与曲轴颈通过螺栓联接并在工作过程中发生了微动磨损现象，形成微裂纹并扩展导致平衡重开裂飞脱。
针对联接、紧固结构发生的微动磨损，很难通过软件仿真展开研究，复杂的接触问题、表面界面问题等等，只能通过模拟试验方法才能有效解决。开发微动磨损模拟试验系统，可为开展零部件微动磨损技术研究提供条件保障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是要提供一种微动磨损模拟试验系统，该系统用于研究螺纹联接、花键联接和过盈配合等紧固联接结构在切向交变载荷作用下，发生微小往复位移，产生复合型式磨损，最终导致接触面快速氧化并萌生微小裂纹的程度。并据此作为评价不同材料抗微动磨损的能力。
本发明的技术方案：微动磨损模拟试验系统，它包括切向运动驱动系统，上试样，下试样，压力传感器，法向加载系统，声发射微裂纹监测系统，位移
传感器和信号采集处理控制系统，上试样在下试样上面，上试样左面与切向运动驱动系统连接，上试样上面与压力传感器连接，压力传感器与法向加载系统连接；上试样右面与位移传感器连接，其中位移传感器位移可控制在0~100μm，实现往复位移控制；压力传感器与位移传感器连接后与信号采集处理控制系统连接；下试样底部与声发射微裂纹监测系统连接，实现微裂纹萌生、扩展的在线监测。
微动磨损模拟试验系统的技术指标如下：
①可控的微动幅值范围和频率范围： 1～100μm（1～20 Hz）；
②可施加的外载荷大小、波形及频率范围：0～40kN（0～20Hz），包括矩形波、三角波、正弦波等；
③可施加的接触压力范围：0～100kN；
④允许的试件尺寸范围：80mm×80mm×80mm；
⑤可控环境的内容和指标：温度：室温～300℃；相对湿度：0～70%；能够提供无氧环境；
⑥性能参数测量精度：±1％。
本发明的有益效果：在准确分析螺纹联接、花键联接和过盈配合等紧固联接结构的受载和运动特征的基础上，通过液压系统模拟摩擦副的法向载荷和切向往复运动，通过加热装置模拟摩擦副的热载荷环境，保证摩擦副模拟试验过程与真实微动磨损过程相似。通过声发射系统实现了接触表面微裂纹萌生过程的实时监测，使实验操作方便，问题简单化，实验结果准确。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
一种微动磨损模拟试验系统，它包括切向运动驱动系统，上试样，下试样，压力传感器，法向加载系统，声发射微裂纹监测系统，位移传感器和信号采集处理控制系统，上试样在下试样上面，上试样左面与切向运动驱动系统连接，上试样上面与压力传感器连接，压力传感器与法向加载系统连接；上试样右面与位移传感器连接，其中位移传感器位移可控制在0~100μm，实现往复位移控制；压力传感器与位移传感器连接后与信号采集处理控制系统连接；下试样底部与声发射微裂纹监测系统连接，实现微裂纹萌生、扩展的在线监测。
微动磨损模拟试验系统的技术指标如下：
①可控的微动幅值范围和频率范围： 1～100μm（1～20 Hz）；
②可施加的外载荷大小、波形及频率范围：0～40kN（0～20Hz），包括矩形波、三角波、正弦波等；
③可施加的接触压力范围：0～100kN；
④允许的试件尺寸范围：80mm×80mm×80mm；
⑤可控环境的内容和指标：温度：室温～300℃；相对湿度：0～70%；能够提供无氧环境；
⑥性能参数测量精度：±1％。
微动试验台能够实现全自动检测，包括性能参数变化曲线的自动绘制、加载压力的调整、微动位移和频率及加载波形的自动控制等，能够保证振幅、激振力、频率都比较适中，能进行循环和随时控制且控制精度高。
试验台主机中，通过加紧机构及信号测试系统的变化，可以分别进行微动磨损试验（控制位移幅值）、预应力下微动磨损试验（控制位移幅值）以及微动
疲劳（控制交变应力幅值）研究。还可以根据需要配置其他辅助装置开展某些特殊工况如润滑、湿度、高温等对微动特性影响的研究。一个具体的实验装置可根据需要设计振幅和频率范围、压力范围等，其他要求也根据需要而定。
此外，通过该微动磨损试验系统与软件仿真相结合，可开展不同材料、不同预紧力和不同微动振幅及频率对摩擦副材料表面抗磨能力和抗疲劳能力的影响研究。
Claims (1)
1.微动磨损模拟试验系统，它包括切向运动驱动系统，上试样，下试样，压力传感器，法向加载系统，声发射微裂纹监测系统，位移传感器和信号采集处理控制系统，其特征是上试样在下试样上面，上试样左面与切向运动驱动系统连接，上试样上面与压力传感器连接，压力传感器与法向加载系统连接；上试样右面与位移传感器连接，其中位移传感器位移可控制在0~100μm，实现往复位移控制；压力传感器与位移传感器连接后与信号采集处理控制系统连接；下试样底部与声发射微裂纹监测系统连接，实现微裂纹萌生、扩展的在线监测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013101161260A CN103196768A (zh) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 微动磨损模拟试验系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013101161260A CN103196768A (zh) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 微动磨损模拟试验系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103196768A true CN103196768A (zh) | 2013-07-10 |
Family
ID=48719460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013101161260A Pending CN103196768A (zh) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 微动磨损模拟试验系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103196768A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106596310A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-04-26 | 上海工程技术大学 | 一种用于分析对偶材料摩擦性能的测试系统 |
| CN108020269A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-05-11 | 吉林大学 | 一种用于轴类零件弯曲裂纹与断裂检测的声发射测试装置 |
| CN109682705A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-26 | 吉林大学 | 预应力下微动摩擦磨损试验装置 |
| CN110785652A (zh) * | 2017-06-23 | 2020-02-11 | 一般财团法人化检检验机构 | 滑动试验装置和滑动试验方法 |
| CN112683650A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-20 | 国核电站运行服务技术有限公司 | 一种高温高压水环境法向微动磨损试验装置 |
| CN113848179A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 北京理工大学 | 一种测量接触面之间滑移或分离运动的实验装置 |
| CN114062172A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-18 | 吉林大学 | 高温预应力加载下的材料摩擦磨损原位测试装置及方法 |
| CN114252362A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-29 | 北京建筑大学 | 一种双轴加载微动磨损试验机 |
| CN116718671A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-08 | 天津雄邦压铸有限公司 | 一种用于变速器壳体的新型强度检测装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020041618A (ko) * | 2000-11-28 | 2002-06-03 | 박호군 | 미세 마찰마멸 실험장치 |
| CN101509868A (zh) * | 2009-02-18 | 2009-08-19 | 西北农林科技大学 | 一种密封胶与被粘基材粘接试样界面抗剪强度的测试方法 |
-
2013
- 2013-04-03 CN CN2013101161260A patent/CN103196768A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020041618A (ko) * | 2000-11-28 | 2002-06-03 | 박호군 | 미세 마찰마멸 실험장치 |
| CN101509868A (zh) * | 2009-02-18 | 2009-08-19 | 西北农林科技大学 | 一种密封胶与被粘基材粘接试样界面抗剪强度的测试方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐进: "固体润滑涂层抗微动磨损研究", 《中国优秀博士硕士学文论文全文数据库（博士）工程科技I辑》, no. 04, 15 December 2003 (2003-12-15) * |
| 赵兴东等: "基于声发射定位的岩石裂纹动态演化过程研究", 《岩石力学与工程学报》, vol. 26, no. 5, 31 May 2007 (2007-05-31) * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106596310A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-04-26 | 上海工程技术大学 | 一种用于分析对偶材料摩擦性能的测试系统 |
| CN110785652A (zh) * | 2017-06-23 | 2020-02-11 | 一般财团法人化检检验机构 | 滑动试验装置和滑动试验方法 |
| CN108020269B (zh) * | 2018-01-30 | 2023-09-29 | 吉林大学 | 一种用于轴类零件弯曲裂纹与断裂检测的声发射测试装置 |
| CN108020269A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-05-11 | 吉林大学 | 一种用于轴类零件弯曲裂纹与断裂检测的声发射测试装置 |
| CN109682705A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-26 | 吉林大学 | 预应力下微动摩擦磨损试验装置 |
| CN112683650A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-20 | 国核电站运行服务技术有限公司 | 一种高温高压水环境法向微动磨损试验装置 |
| CN113848179A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 北京理工大学 | 一种测量接触面之间滑移或分离运动的实验装置 |
| CN113848179B (zh) * | 2021-09-23 | 2023-11-10 | 北京理工大学 | 一种测量接触面之间滑移或分离运动的实验装置 |
| CN114062172A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-18 | 吉林大学 | 高温预应力加载下的材料摩擦磨损原位测试装置及方法 |
| CN114062172B (zh) * | 2021-11-11 | 2024-01-30 | 吉林大学 | 高温预应力加载下的材料摩擦磨损原位测试装置及方法 |
| CN114252362A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-29 | 北京建筑大学 | 一种双轴加载微动磨损试验机 |
| CN114252362B (zh) * | 2021-12-02 | 2024-03-19 | 北京建筑大学 | 一种双轴加载微动磨损试验机 |
| CN116718671A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-09-08 | 天津雄邦压铸有限公司 | 一种用于变速器壳体的新型强度检测装置 |
| CN116718671B (zh) * | 2023-08-09 | 2023-11-10 | 天津雄邦压铸有限公司 | 一种用于变速器壳体的强度检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103196768A (zh) | 微动磨损模拟试验系统 | |
| CN101769818B (zh) | 气液伺服式水平冲击试验机 | |
| CN203772527U (zh) | 一种发动机橡胶悬置动刚度的测试装置 | |
| CN106959211B (zh) | 一种齿轮啮合的疲劳测试装置及其测试方法 | |
| CN103048136A (zh) | 关节轴承高低温环境寿命试验机 | |
| CN104019968B (zh) | 一种测试螺旋桨叶疲劳性能的试验系统 | |
| CN105965320A (zh) | 一种高速铣削电主轴颤振智能检测与主动抑制装置 | |
| CN202735181U (zh) | 一种切向和径向复合微动磨损试验装置 | |
| CN102519791B (zh) | 机械型试件疲劳试验机 | |
| CN205165132U (zh) | 频率和振幅可调节的激振装置 | |
| CN102998196A (zh) | 一种切向和径向复合微动腐蚀磨损试验装置 | |
| CN106768788B (zh) | 一种气动弹性实验系统 | |
| CN105547882A (zh) | 一种高温微动磨损试验测试系统 | |
| RU110483U1 (ru) | Устройство для исследования демпфирующей способности турбинных лопаток с фрикционными демпферами | |
| CN104359757A (zh) | 一种液压控制法向压力可调的微动疲劳试验装置 | |
| CN104749031A (zh) | 旋转叶片测量夹具及测量方法 | |
| CN204008348U (zh) | 多用途高频疲劳试验机 | |
| CN106680068A (zh) | 微动疲劳试验中的恒定法向力加载装置及加载方法 | |
| CN104406912A (zh) | 一种冰在材料表面冻结的剪切强度试验仪 | |
| CN105372119A (zh) | 能量控制下的振动致裂试验装置 | |
| CN201819802U (zh) | 一种动力总成刚体模态参数识别装置 | |
| CN107843483A (zh) | 一种高频电液伺服动刚度测试仪 | |
| CN202886177U (zh) | 电液伺服钢绞线综合试验机 | |
| CN202362199U (zh) | 构件疲劳强度测定装置 | |
| CN105223004A (zh) | 放气活门随动杆分级加载疲劳强度对比试验方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130710 |