CN103728194A - 一种耐磨板性能试验方法及其试验装置 - Google Patents

一种耐磨板性能试验方法及其试验装置 Download PDF

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林达文
李心
刘立锋
王进
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Abstract

本发明公开了一种耐磨板性能试验方法以及试验装置,该试验方法为:对耐磨板施加竖直方向载荷,对耐磨板施加水平方向载荷,通过高低温箱为试验中的耐磨板提供不同的温度环境。可见,本发明提供的耐磨板性能试验方法以及试验装置,能够完成对耐磨板在不同温环境下的磨耗性能测试,与现有技术相比,具有模拟各种高低温环境条件的优势,对耐磨板磨耗性能的检测更接近实际工况。从而有利于了解耐磨板在实际应用环境(尤其是高温、低温或高低温交替变化环境)中的具体使用情况,有助于对其性能进行改良。

Description

一种耐磨板性能试验方法及其试验装置
技术领域
[0001] 本发明涉及材料性能试验设备技术领域,特别涉及一种耐磨板性能试验方法及其
试验装置。
背景技术
[0002] 耐磨板通常为高分子材料制品,广泛应用于铁路桥梁和公路桥梁领域。耐磨板作为桥梁支座的重要组成部分,当桥梁相对于桥墩产生相对运动时,耐磨板既承受垂向载荷的作用,又能在水平方向进行滑动,对桥梁起到支撑和保护作用。
[0003] 在实际使用过程中,耐磨板的滑动是不可避免且长期存在的,因此,耐磨板的长期磨耗性能是判断产品好坏的重要依据。由于桥梁支座的使用范围广泛,要求耐磨板必须具有较强的环境适应性,特别要适应高低温交替变化的环境。
[0004] 但是,现有技术中用于测试耐磨板磨耗性能的试验装置,仅可以对耐磨板样品施加垂向试验力和水平试验力,从而只能够测得常温条件下耐磨板样品的磨耗性能,其试验结果与耐磨板在实际应用环境中使用时的磨耗性能有着较大误差,从而不利于对耐磨板的磨耗性能进行针对性改良。
[0005] 因此,如何通过试验过程更加精确地测试耐磨板在实际应用环境中的磨耗性能,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0006] 有鉴于此,本发明提供了一种耐磨板性能试验方法及其试验装置,能够完成对耐磨板在高低温环境下的磨耗性能测试,其测试过程更接近耐磨板的实际应用工况。
[0007] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0008] 一种耐磨板性能试验方法,包括以下步骤:
[0009] 对耐磨板施加竖直方向载荷;
[0010] 对所述耐磨板施加水平方向载荷;
[0011 ] 通过高低温箱为试验中的所述耐磨板提供不同的温度环境。
[0012] 一种耐磨板性能试验装置,包括用于对耐磨板施加竖直方向载荷的垂向加载装置和用于对所述耐磨板施加水平方向载荷的水平加载装置,还包括用于为试验中的所述耐磨板提供不同温度环境的高低温箱。
[0013] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述高低温箱包括:
[0014] 侧板,所述侧板上设置有第一通孔,所述水平加载装置穿过所述第一通孔,对所述高低温箱内的所述耐磨板施加水平方向载荷;
[0015] 位于所述侧板上端且与其连接的顶板,所述顶板上设置有第二通孔,所述垂向加载装置穿过所述第二通孔,对所述高低温箱内的所述耐磨板施加竖直方向载荷;
[0016] 位于所述侧板下端且与其连接的底板。
[0017] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述高低温箱内设置有用于放置所述耐磨板的底座,所述底座包括工作台和支柱;
[0018] 所述高低温箱外设置有试验台;
[0019] 所述底板上设置有第三通孔,所述支柱穿过所述第三通孔固连于所述试验台上。
[0020] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述底座上设置有框架,所述框架内设置有竖直布置的导向柱;
[0021] 所述垂向加载装置包括垂向加载油缸,以及位于所述高低温箱内的垂向加载压头和两个垂向加载活动板,所述垂向加载活动板上设置有导向孔,所述导向柱套设于所述导向孔内,所述垂向加载压头一端与所述垂向加载油缸的活塞固连,另一端与一个所述垂向加载活动板固连;
[0022] 所述水平加载装置包括水平加载油缸、对磨装置和燕尾槽加载装置,所述对磨装置位于两个所述垂向加载活动板之间,所述耐磨板位于所述对磨装置和所述垂向加载活动板之间,所述燕尾槽加载装置一端通过燕尾槽结构与所述水平加载油缸的活塞固连,另一端与所述对磨装置固连。
[0023] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述高低温箱的外壁材料为双面镀锌钢板,表面喷塑处理;
[0024] 所述高低温箱的内壁材料为不锈钢板,所述外壁和所述内壁之间填充保温材料。
[0025] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述保温材料为硬质聚氨酯泡沫和玻璃纤维。
[0026] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述高低温箱具有制冷系统和加热器,以及用于对所述高低温箱内的试验温度进行测量、调节和精确控制的电气控制系统。
[0027] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述制冷系统采用机械式压缩制冷方式,所述加热器采用电热丝式加热。
[0028] 优选地,在上述耐磨板性能试验装置中,所述高低温箱的动力源为电力或燃气。
[0029] 从上述的技术方案可以看出,本发明提供的耐磨板性能试验方法以及试验装置,能够完成对耐磨板在不同温环境下的磨耗性能测试,与现有技术相比,具有模拟各种高低温环境条件的优势,对耐磨板磨耗性能的检测更接近实际工况。从而有利于了解耐磨板在实际应用环境(尤其是高温、低温或高低温交替变化环境)中的具体使用情况,有助于对其性能进行改良。
附图说明
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1为本发明实施例提供的耐磨板性能试验装置内部结构的主视图;
[0032] 图2为本发明实施例提供的耐磨板性能试验装置内部结构的侧视图;
[0033] 图3为本发明实施例提供的耐磨板性能试验装置内部结构的俯视图。
[0034] 其中,1为垂向加载油缸,2为垂向加载压头,3为框架,4为导向柱,5为垂向加载活动板,6为对磨装置,7为试验耐磨板,8为底座,9为燕尾槽加载装置,10为水平加载油缸,11为顶板,12为第一侧板,13为底板,14为试验台。
具体实施方式
[0035] 本发明公开了一种耐磨板性能试验方法及其试验装置,能够完成对耐磨板在高低温环境下的磨耗性能测试,其测试过程更接近耐磨板的实际应用工况。
[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0037] 请参阅图1-图3,图1为本发明实施例提供的耐磨板性能试验装置内部结构的主视图,图2为本发明实施例提供的耐磨板性能试验装置内部结构的侧视图,图3为本发明实施例提供的耐磨板性能试验装置内部结构的俯视图。
[0038] 本发明实施例提供的耐磨板性能试验方法,不仅对耐磨板7施加竖直方向载荷和水平方向载荷,以测试耐磨板7在不同载荷下的磨耗性能,而且,通过高低温箱为试验中的耐磨板7提供不同的温度环境。对此,本发明实施例还提供了一种耐磨板性能试验装置。该试验装置包括向加载装置、水平加载装置和高低温箱。其中,垂向加载装置用于对耐磨板7施加竖直方向载荷,水平加载装置用于对耐磨板7施加水平方向载荷,高低温箱用于为试验中的耐磨板7提供不同的温度环境。
[0039] 可见,本发明实施例提供的耐磨板性能试验方法以及试验装置,能够完成对耐磨板在不同温环境下的磨耗性能测试,与现有技术相比,具有模拟各种高低温环境条件的优势,对耐磨板磨耗性能的检测更接近实际工况。从而有利于了解耐磨板在实际应用环境(尤其是高温、低温或高低温交替变化环境)中的具体使用情况,有助于对其性能进行改良。
[0040] 在优选的具体实施例中,高低温箱为由侧板12、顶板11和底板13组装成的四方箱体,顶板11和底板13分别位于侧板12的上下两端且与其连接。其中,侧板12上设置有第一通孔,水平加载装置穿过第一通孔,对高低温箱内的耐磨板7施加水平方向载荷;顶板11上设置有第二通孔,垂向加载装置穿过第二通孔,对高低温箱内的耐磨板7施加竖直方向载荷。
[0041] 具体地,高低温箱外设置有试验台14,底板13上设置有第三通孔,高低温箱内设置有用于放置耐磨板7的底座8,底座8包括工作台和支柱,支柱穿过第三通孔固连于试验台14上,并且,底座8上设置有框架3,框架3内设置有竖直布置的导向柱4 ;垂向加载装置包括垂向加载油缸1,以及位于高低温箱内的垂向加载压头2和两个垂向加载活动板5,垂向加载活动板5上设置有导向孔,导向柱4套设于导向孔内,垂向加载压头2 —端与垂向加载油缸1的活塞固连,另一端与一个垂向加载活动板5固连;水平加载装置包括水平加载油缸10、对磨装置6和燕尾槽加载装置9,对磨装置6位于两个垂向加载活动板5之间,耐磨板7位于对磨装置6和垂向加载活动板5之间,燕尾槽加载装置9 一端通过燕尾槽结构与水平加载油缸10的活塞固连,另一端与对磨装置6固连。
[0042] 进一步地,高低温箱的底板13上开设有四个第三通孔,以便底座8的四个立柱分别穿过第三通孔使框架3获得支撑。支柱一端的平板固定在试验台14上,另一端的平板作为用于支撑框架3的工作台,使框架3处于高低温箱内部。[0043] 在对耐磨板的磨耗性能进行试验时,如图1和图2所示,两块试验耐磨板7分别嵌在两块垂向加载活动板5上,在承受垂向载荷的同时与对磨装置6进行往复摩擦;同时,通过高低温箱的控制菜单,可编制试验过程中的温度循环方式,例如,编制温度的一个小循环为“+20°C—0°C—-20°C一-40°C—+40°C—+20°C”,每个循环持续η小时,全部试验共进行m个这样的循环(n,m均为整数),由此,就实现了耐磨板7在不同温度环境下的磨耗性能测试。但并不局限于此,上述温度循环方式还可以根据具体需要设置为其它多种形式,对此,本发明并不做具体限定。
[0044] 在具体实施例中,高低温箱的外壁材料为双面镀锌钢板,表面喷塑处理;高低温箱的内壁材料为不锈钢板,外壁和内壁之间填充保温材料(如硬质聚氨酯泡沫和玻璃纤维)。此外,高低温箱具有制冷系统和加热器,以及用于对高低温箱内的试验温度进行测量、调节和精确控制的电气控制系统。具体地,制冷系统采用机械式压缩制冷方式,加热器采用电热丝式加热,高低温箱的动力源可以为多种形式,例如电力或燃气。
[0045] 容易理解的是,对于上文中所述的耐磨板性能试验装置,仅为列举的一个具体实施例,本发明并不局限于此,只要是在高低温箱四周开孔进行加载和支撑的试验装置,无论高低温箱是什么形状、开孔多少,都在本发明的保护范围之内。
[0046] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种耐磨板性能试验方法,其特征在于,包括以下步骤: 对耐磨板(7)施加竖直方向载荷; 对所述耐磨板(7)施加水平方向载荷; 通过高低温箱为试验中的所述耐磨板(7 )提供不同的温度环境。
2.一种耐磨板性能试验装置,包括用于对耐磨板(7)施加竖直方向载荷的垂向加载装置和用于对所述耐磨板(7 )施加水平方向载荷的水平加载装置,其特征在于,还包括用于为试验中的所述耐磨板(7)提供不同温度环境的高低温箱。
3.根据权利要求2所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述高低温箱包括: 侧板(12),所述侧板(12)上设置有第一通孔,所述水平加载装置穿过所述第一通孔,对所述高低温箱内的所述耐磨板(7)施加水平方向载荷; 位于所述侧板(12)上端且与其连接的顶板(11),所述顶板(11)上设置有第二通孔,所述垂向加载装置穿过所述第二通孔,对所述高低温箱内的所述耐磨板(7)施加竖直方向载荷; 位于所述侧板(12)下端且与其连接的底板(13)。
4.根据权利要求3所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述高低温箱内设置有用于放置所述耐磨板(7)的底座(8),所述底座(8)包括工作台和支柱; 所述高低温箱外设置有试验台(14);` 所述底板(13)上设置有第三通孔`,所述支柱穿过所述第三通孔固连于所述试验台(14)上。
5.根据权利要求4所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述底座(8)上设置有框架(3),所述框架(3)内设置有竖直布置的导向柱(4); 所述垂向加载装置包括垂向加载油缸(1),以及位于所述高低温箱内的垂向加载压头(2)和两个垂向加载活动板(5),所述垂向加载活动板(5)上设置有导向孔,所述导向柱(4)套设于所述导向孔内,所述垂向加载压头(2)—端与所述垂向加载油缸(I)的活塞固连,另一端与一个所述垂向加载活动板(5)固连; 所述水平加载装置包括水平加载油缸(10 )、对磨装置(6 )和燕尾槽加载装置(9 ),所述对磨装置(6)位于两个所述垂向加载活动板(5)之间,所述耐磨板(7)位于所述对磨装置(6 )和所述垂向加载活动板(5 )之间,所述燕尾槽加载装置(9 ) 一端通过燕尾槽结构与所述水平加载油缸(10)的活塞固连,另一端与所述对磨装置(6)固连。
6.根据权利要求2所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述高低温箱的外壁材料为双面镀锌钢板,表面喷塑处理; 所述高低温箱的内壁材料为不锈钢板,所述外壁和所述内壁之间填充保温材料。
7.根据权利要求6所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述保温材料为硬质聚氨酯泡沫和玻璃纤维。
8.根据权利要求2所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述高低温箱具有制冷系统和加热器,以及用于对所述高低温箱内的试验温度进行测量、调节和精确控制的电气控制系统。
9.根据权利要求8所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述制冷系统采用机械式压缩制冷方式,所述加热器采用电热丝式加热。
10.根据权利要求2-9任一项所述的耐磨板性能试验装置,其特征在于,所述高低温箱的动力源为电力或燃气。
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