CN103267699A - 一种往复式摩擦磨损试验机及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种往复式摩擦磨损试验机及其方法。它包括电机、底座、电机支架、曲柄盘、试件、滑块、磨头、侧板、导轨、螺杆支架、螺杆、弹簧、T形板、移动平台、推拉杆支座、滑动轴承、推拉杆、连杆。本发明提供的往复式摩擦磨损试验机能够在高速高压工况下运行。除了能进行常规的光滑表面试件的实验之外，本发明对于非光滑表面试件摩擦学性能的研究也同样适用。此外，本发明还具有方向性可控、加载方便、结构简单、成本低廉等优点。
Description
技术领域
本发明涉及用于非光滑表面摩擦学性能研究的试验机，尤其涉及一种往复式摩擦磨损试验机及其方法。
背景技术
摩擦学是研究相对运动的作用表面间的摩擦、润滑和磨损，以及三者间相互关系的理论与应用的一门交叉学科。摩擦学研究的对象很广泛，在机械工程中主要包括动、静摩擦；零件表面受工作介质摩擦或碰撞、冲击；机械制造工艺的摩擦学问题；弹性体摩擦；特殊工况条件下的摩擦学问题等等。为了了解磨损的发生发展机理，寻找各种磨损类型的相互转化以及复合的错综关系，需要对表面的磨损全过程进行全面深入的研究。
摩擦试验的目的是为了对摩擦磨损现象及其本质进行研究，正确地评价各种因素对摩擦磨损性能的影响，从而确定符合使用要求的摩擦副元件的最优参数。摩擦磨损试验研究的内容非常广泛，如探讨摩擦、磨损和润滑机理以及影响摩擦、磨损的诸因素，对新的耐磨、减磨及摩擦材料和润滑剂进行评定等。由于摩擦磨损现象十分复杂，摩擦磨损条件不同，试验方法和装置种类繁多，如何准确地获取摩擦磨损过程中的参数变化成为一个十分重要的研究课题。为了探索和验证机械工程中摩擦磨损问题的机理以及有关影响因素，在摩擦学研究中开展摩擦磨损测试技术和数据分析研究具有非常重要的作用。由于实际摩擦的环境可能千变万化，而进行摩擦试验要模拟实际的摩擦系统，在实验室再现摩擦现象及其规律性，以便对各参数进行观察测量，因此，设计一种满足要求的试验机成为很多人研究的课题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种往复式摩擦磨损试验机及其方法。
本发明采用了如下的技术方案：
往复式摩擦磨损试验机包括电机、底座、电机支架、曲柄盘、试件、滑块、磨头、侧板、导轨、螺杆支架、螺杆、弹簧、T形板、移动平台、推拉杆支座、滑动轴承、推拉杆、连杆；电机固定在电机支架上，电机支架固定在底座上，电机的转轴穿过电机支架与曲柄盘连接，连杆与曲柄盘连接，推拉杆与连杆连接，推拉杆支座固定在底座上，滑动轴承安装在推拉杆支座上，推拉杆穿过滑动轴承与移动平台相连，试件安装在移动平台上，移动平台安装在滑块上，滑块安装在导轨上，导轨安装在底座上，侧板安装在底座上，T形板安装在侧板上，螺杆支架安装在T形板上，螺杆与螺杆支架上的螺纹孔配合，弹簧的一端套在螺杆上并且抵住螺杆的轴肩，弹簧的另一端抵住磨头，磨头置于T形板的方孔内。
往复式摩擦磨损试验机的螺杆的上端铣出了两个互相平行的立面，中间有一个通孔贯穿这两个立面，所述的螺杆的下端有一段长20mm且直径小于螺纹小径的光轴。
往复式摩擦磨损试验机的试件为100mm×50mm×8mm的立方体，试件上面加工有六个通孔，这六个通孔的分布与所述的移动平台上面的六个用于固定试件的螺纹孔相对应。
试验机的往复式摩擦磨损试验方法包括以下步骤：
1）启动电机，并使其顺时针转动
2）电机经由曲柄盘转动带动连杆移动；
3）连杆经由推拉杆带动推拉杆固定的移动平台以及试件做水平方向的往复运动；
4）顺时针旋转螺杆，使螺杆与弹簧接触的端面向下并压缩弹簧；
5）压缩后的弹簧产生的弹簧力作用在T形板方孔内的磨头上，使磨头与试件之间产生正压力；
6）试验机工作10～20小时后，关闭电机；
7）逆时针旋转螺杆,并取下弹簧；
8）将磨头从T形板的方孔内取出，用千分尺测量其磨损量，并记录；
9）将新的磨头装入T形板；
10）装入弹簧，并顺时针旋转螺杆，使螺杆下端面与弹簧接触
11）重复步骤1)-步骤10)，进行下一组试验。
本发明提供的往复式摩擦磨损试验机能够在高速高压工况下运行。除了能进行常规的光滑表面试件的实验之外，本发明对于非光滑表面试件摩擦学性能的研究也同样适用。此外，本发明还具有方向性可控、加载方便、结构简单、成本低廉等优点。
附图说明
图1是往复式摩擦磨损试验机的结构示意图；
图中，电机1、底座2、电机支架3、曲柄盘4、试件5、滑块6、磨头7、侧板8、导轨9、螺杆支架10、螺杆11、弹簧12、T形板13、移动平台14、推拉杆支座15、滑动轴承16、推拉杆17、连杆18。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，往复式摩擦磨损试验机包括电机1、底座2、电机支架3、曲柄盘4、试件5、滑块6、磨头7、侧板8、导轨9、螺杆支架10、螺杆11、弹簧12、T形板13、移动平台14、推拉杆支座15、滑动轴承16、推拉杆17、连杆18；电机1固定在电机支架3上，电机支架3固定在底座2上，电机1的转轴穿过电机支架3与曲柄盘4连接，连杆18与曲柄盘4连接，推拉杆17与连杆18连接，推拉杆支座15固定在底座2上，滑动轴承16安装在推拉杆支座15上，推拉杆17穿过滑动轴承16与移动平台14相连，试件5安装在移动平台14上，移动平台14安装在滑块6上，滑块6安装在导轨9上，导轨9安装在底座2上，侧板8安装在底座2上，T形板13安装在侧板8上，螺杆支架10安装在T形板13上，螺杆11与螺杆支架10上的螺纹孔配合，弹簧12的一端套在螺杆11上并且抵住螺杆11的轴肩，弹簧12的另一端抵住磨头7，磨头7置于T形板13的方孔内。
往复式摩擦磨损试验机的螺杆11的上端铣出了两个互相平行的立面，中间有一个通孔贯穿这两个立面，所述的螺杆11的下端有一段长20mm且直径小于螺纹小径的光轴。
往复式摩擦磨损试验机的试件5为100mm×50mm×8mm的立方体，试件5上面加工有六个通孔，这六个通孔的分布与所述的移动平台14上面的六个用于固定试件的螺纹孔相对应。
试验机的往复式摩擦磨损试验方法包括以下步骤：
1）启动电机1，并使其顺时针转动
2）电机1经由曲柄盘4转动带动连杆18移动；
3）连杆18经由推拉杆17带动推拉杆17固定的移动平台14以及试件5做水平方向的往复运动；
4）顺时针旋转螺杆11，使螺杆与弹簧接触的端面向下并压缩弹簧12；
5）压缩后的弹簧12产生的弹簧力作用在T形板13方孔内的磨头7上，使磨头7与试件5之间产生正压力；
6）试验机工作10～20小时后，关闭电机1；
7）逆时针旋转螺杆11,并取下弹簧12；
8）将磨头7从T形板13的方孔内取出，用千分尺测量其磨损量，并记录；
9）将新的磨头7装入T形板13；
10）装入弹簧12，并顺时针旋转螺杆11，使螺杆11下端面与弹簧12接触
11）重复步骤1)-步骤10)，进行下一组试验。
Claims (4)
1.一种往复式摩擦磨损试验机，其特征在于包括电机（1）、底座（2）、电机支架（3）、曲柄盘（4）、试件（5）、滑块（6）、磨头（7）、侧板（8）、导轨（9）、螺杆支架（10）、螺杆（11）、弹簧（12）、T形板（13）、移动平台（14）、推拉杆支座（15）、滑动轴承（16）、推拉杆（17）、连杆（18）；电机（1）固定在电机支架（3）上，电机支架（3）固定在底座（2）上，电机（1）的转轴穿过电机支架（3）与曲柄盘（4）连接，连杆（18）与曲柄盘（4）连接，推拉杆（17）与连杆（18）连接，推拉杆支座（15）固定在底座（2）上，滑动轴承（16）安装在推拉杆支座（15）上，推拉杆（17）穿过滑动轴承（16）与移动平台（14）相连，试件（5）安装在移动平台（14）上，移动平台（14）安装在滑块（6）上，滑块（6）安装在导轨（9）上，导轨（9）安装在底座（2）上，侧板（8）安装在底座（2）上，T形板（13）安装在侧板（8）上，螺杆支架（10）安装在T形板（13）上，螺杆（11）与螺杆支架（10）上的螺纹孔配合，弹簧（12）的一端套在螺杆（11）上并且抵住螺杆（11）的轴肩，弹簧（12）的另一端抵住磨头（7），磨头（7）置于T形板（13）的方孔内。
2.根据权利要求1所述的一种往复式摩擦磨损试验机，其特征在于所述的螺杆（11）的上端铣出了两个互相平行的立面，中间有一个通孔贯穿这两个立面，所述的螺杆（11）的下端有一段长20mm且直径小于螺纹小径的光轴。
3.根据权利要求1所述的一种往复式摩擦磨损试验机，其特征在于所述的试件（5）为100mm×50mm×8mm的立方体，试件（5）上面加工有六个通孔，这六个通孔的分布与所述的移动平台（14）上面的六个用于固定试件的螺纹孔相对应。
4.一种使用如权利要求1～3所述试验机的往复式摩擦磨损试验方法，其特征在于包括以下步骤：
1）启动电机（1），并使其顺时针转动
2）电机（1）经由曲柄盘（4）转动带动连杆（18）移动；
3）连杆（18）经由推拉杆（17）带动推拉杆（17）固定的移动平台（14）以及试件（5）做水平方向的往复运动；
4）顺时针旋转螺杆（11），使螺杆与弹簧接触的端面向下并压缩弹簧（12）；
5）压缩后的弹簧（12）产生的弹簧力作用在T形板（13）方孔内的磨头（7）上，使磨头（7）与试件（5）之间产生正压力；
6）试验机工作10～20小时后，关闭电机（1）；
7）逆时针旋转螺杆（11）,并取下弹簧（12）；
8）将磨头（7）从T形板（13）的方孔内取出，用千分尺测量其磨损量，并记录；
9）将新的磨头（7）装入T形板（13）；
10）装入弹簧（12），并顺时针旋转螺杆（11），使螺杆（11）下端面与弹簧（12）接触；
11）重复步骤1)-步骤10)，进行下一组试验。
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