CN104359832B - 用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机 - Google Patents
用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：包括测试台，其台面上固定有第一支架、第二支架和第三支架；横向设置并能绕自身轴线旋转的主轴，通过轴承支承在第一支架上，主轴的前端用以安装旋钮并使旋钮能随主轴旋转；驱动结构，用以驱动主轴旋转；加力气缸，安装在第二支架上；纵向设置的加力压板，中部转动设置第三支架上，加力压板的前端设置有用以与旋钮周面接触的压块，加力压板的后端则与所述加力气缸的活塞杆铰接；用以盛放液体的盛液盒，设于主轴的下方，在旋钮安装在主轴上的状态下，所述旋钮的下部浸入盛液盒中的液体。本试验机结构设计简单合理、同时能镀层进行耐磨性和抗腐蚀性检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种机件性能检测仪器，尤其涉及一种用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机。
背景技术
疲劳、磨损和腐蚀是工程材料的主要失效形式，这三种失效形式与材料的表面状态密切相关。机件表面的磨损主要取决于材料的表面特性，目前材料的表面改性技术已经广泛地应用于诸多领域，镀层和镀膜是工程材料改性的较常采用方法，其可有效的改变材料表面的物理和化学性质，从而提高工件表面的各项性能，如提高工件表面的硬度和耐磨性。以灶具旋钮为例，其在灶具旋钮表面有一亮色镀层，镀层不仅能提高旋钮表面的硬度和耐磨性，还能增强旋钮的美观性，具有一定装饰效果，对于镀层产品而言，其镀层的结合强度成为相关产品检验和性能验收的重要指标，而影响镀层结合强度的指标有耐磨性和抗腐蚀性两种，目前的很多灶具产品在使用过程中出现旋钮镀层结合强度不好而导致镀层脱落的质量问题，于是对镀层结合强度的检测就成为横梁镀层产品优劣的重要方法。
目前市场上出现的摩擦磨损检测机的测试对象主要针对块状材料，很少有专门针对镀层产品进行检测的检测器械，而且现有的检测设备主要是针对材料表面的耐磨性进行检测，不能对材料的周面进行耐腐蚀性能进行检测，为彻底解决检测灶具旋钮表面镀层结合强度，急需一台专门针对灶具旋钮表面镀层的试验设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构设计简单合理、同时能镀层进行耐磨性和抗腐蚀性检测的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：包括测试台，其台面上固定有第一支架、第二支架和第三支架；横向设置并能绕自身轴线旋转的主轴，通过轴承支承在第一支架上，主轴的前端用以安装旋钮并使旋钮能随主轴旋转；驱动结构，用以驱动主轴旋转；加力气缸，安装在第二支架上；纵向设置的加力压板，中部转动设置第三支架上，加力压板的前端设置有用以与旋钮周面接触的压块，加力压板的后端则与所述加力气缸的活塞杆铰接；用以盛放液体的盛液盒，设于主轴的下方，在旋钮安装在主轴上的状态下，所述旋钮的下部浸入盛液盒中的液体。
上述主轴的前端固定有用以定位旋钮的定位件。旋钮通过定位件安装在主轴上，测试不同的旋钮无需更换主轴，只需可以根据不同的旋钮更换不同的定位件即可，而且可以简化主轴结构，便于加工主轴，当然也可将旋钮直接安装在主轴上。
作为改进，上述测试台的台面上固定有托液气缸，所述盛液盒固定在托液气缸的活塞杆上。通过托液气缸的动作能带动托液盘上下移动，托液盘的上下移动能确保旋钮的下部浸入盛液盒中的液体中，同时，托液盘的下降能方便放置或取下旋钮。
作为改进，板上开有沿其长度方向设置的条形孔，所述第三支架上端固定有转轴部，该转轴部穿设在条形孔内并能沿条形孔滑移，所述测试台的台面上开有纵向设置的腰形孔，所述第三支架的下端插设并通过锁紧件固定在腰形孔内。该结构使加力压板的铰接位置前后可以调节，根据杠杆原理，以实现加力压板端部的压块对旋钮周面施加的压力进行调节，能使该试验机对旋钮表面镀层的结合强度进行更为精准的测试。
为使压块在旋钮旋转过程中，压块对旋钮施加的压力更平稳，上述压块铰接在加力压板的端部。这样就算旋钮在旋转过程中有一定的偏心，也能确保压块与旋钮有足够的接触面积。
上述压块的底面固定有抛光布。让抛光布与旋钮接触，能更好模拟旋钮的实际受力环境，同时由于抛光布有一定的吸水性，确保盛液盒内的液体与旋钮周面接触时间和面积，让旋钮的耐腐蚀测试更精准。
上述驱动结构包括固定在测试台的台面上的马达架，马达架上固定有马达，马达的输出轴上安装有主动带轮；安装在主轴上的从动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间通过传动带传动连接。当然驱动结构也可采用现有其它传动方式，如齿轮传动结构。
上述马达架能沿测试台的台面纵向滑移，并通过螺纹连接件与测试台的台面固定，测试台的台面上固定有调整挡块，调整挡块上穿设有能绕自身轴线旋转的调节螺杆，调节螺杆的内端与马达架固定，调节连杆的外端螺纹连接有手轮。由于马达架的纵向位置能纵向调节，即能实现对皮带松紧进行调节，确保马达带动主轴旋转平稳。
进一步改进，台面固定有第四支架，第四支架上约束有横向设置的顶紧轴，所述第四支架上还安装有顶紧气缸，顶紧气缸的活塞杆与顶紧轴的外端连接以带动顶紧轴横向滑移，顶紧轴朝主轴方向的横向滑移能使顶紧轴内端直接或间接顶持住安装在定位件上的旋钮的外端面。本结构通过顶紧轴与旋钮端面的接触，对旋钮有轴向约束作用，防止旋钮在旋转过程中向外窜出定位件，因有顶紧轴对旋钮的约束，因此旋钮与定位件结合可以不用很紧，只要满足定位件的旋转能带动旋钮旋转即可，因此旋钮测试时的安装和取下更为轻松。
上述顶紧轴的内端具有凹腔，凹腔内通过轴承安装有顶轴件，顶紧轴朝主轴方向的横向滑移能使顶轴件直接顶持住安装在定位件上的旋钮的外端面。由于与旋钮接触的顶轴件能绕自身轴线旋转，故该顶轴件与旋钮顶触更为轻巧，在对旋钮进行约束的同时又不会影响旋钮的旋转。
上述第四支架上固定有滑套，所述顶紧轴穿设在滑套内，顶紧轴上开有沿轴向设置的限位槽，所述滑套上穿设固定有限位轴，该限位轴插入限位槽内以对顶紧轴周向约束。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过主轴带动待检测的旋钮旋转，及压块对旋钮周面施加的压力，让旋钮始终处于被磨损的环境下，在规定时间内，旋钮表面的镀层还是没有磨损脱落，证明镀层与旋钮结合牢靠；另外通过对加力气缸的控制，实现压块对旋钮的压力大小的调节，而且通过加力气缸施加力的大小，可以精确测算出压块对旋钮周面施加的压力的大小，确保试验的精准度；再有，定位件上的旋钮的下部浸入盛液盒中的液体中，盛液盒中的液体可以是用油盐酱醋勾兑出具有一定腐蚀性的液体，这种腐蚀性液体符合灶具的工作环境，更精准模拟出对旋钮的腐蚀环境，抗腐蚀性检测更符合要求，在规定时间内，旋钮表面的镀层还是没有腐蚀，则证明镀层的耐腐蚀性符合要求；因此本试验机结构设计简单合理、同时能镀层进行耐磨性和抗腐蚀性检测。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的俯视图；
图3为图2的A－A向剖视图；
图4为本发明实施例的侧视图；
图5为本发明实施例的气路控制原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～4所示，为本发明的一个优选实施例。
一种用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，包括
测试台1，具有台面及位于台面下方四个边角位置处的支撑脚，测试台1的台面上固定有第一支架2a、第二支架2b和第三支架2c。
横向设置并能绕自身轴线旋转的主轴3，通过轴承31支承在第一支架2a上，主轴3的前端安装有用以定位旋钮4以使旋钮4随主轴3旋转的定位件32，挡位件32具有开口槽，开口槽内中部具有插柱，该插柱用以插设在旋钮4内部的带插孔的连接柱内，当然挡位件32的外形可以根据不同旋钮不同结构设计。
驱动结构，用以驱动主轴3旋转。驱动结构包括，固定在测试台1的台面上的马达架12，马达架12上固定有马达10，马达10为叶片式气马达，当然也可为电动马达，马达10的输出轴上安装有主动带轮13；安装在主轴3上的从动带轮14，主动带轮13和从动带轮14之间通过传动带15传动连接。马达架12能沿测试台1的台面纵向滑移，并通过螺纹连接件与测试台1的台面固定，测试台1的台面上固定有调整挡块16，调整挡块16上穿设有能绕自身轴线旋转的调节螺杆17，调节螺杆17的内端与马达架12固定，调节连杆17的外端螺纹连接有手轮18。
加力气缸5a，安装在第二支架2b上。
纵向设置的加力压板6，其中部转动设置第三支架2c上，加力压板6的前端设置有用以与旋钮4周面接触的压块7，压块7铰接在加力压板6的端部，压块7的底面固定有抛光布71。加力压板6的后端则与所述加力气缸5a的活塞杆铰接；加力压板6上开有沿其长度方向设置的条形孔61，第三支架2c上端固定有转轴部62，该转轴部62穿设在条形孔61内并能沿条形孔61滑移，测试台1的台面上开有纵向设置的腰形孔11，第三支架2c的下端插设并通过锁紧件固定在腰形孔11内。
用以盛放液体81的盛液盒8，设于定位件32的下方，在旋钮4安装在定位件32上的状态下，位于定位件32上的旋钮4的下部浸入盛液盒8中的液体81。测试台1的台面上固定有托液气缸5b，盛液盒8固定在托液气缸5b的活塞杆上。
测试台1的台面固定有第四支架2d，第四支架2d上约束有横向设置的顶紧轴9，第四支架2d上还安装有顶紧气缸5c，顶紧气缸5c的活塞杆与顶紧轴9的外端连接以带动顶紧轴9横向滑移，顶紧轴9朝主轴3方向的横向滑移能使顶紧轴9内端直接或间接顶持住安装在定位件32上的旋钮4的外端面。
顶紧轴9的内端具有凹腔91，凹腔91内通过轴承安装有顶轴件19，顶紧轴9朝主轴3方向的横向滑移能使顶轴件19直接顶持住安装在定位件32上的旋钮4的外端面。第四支架2d上固定有滑套20，顶紧轴9穿设在滑套20内，顶紧轴9上开有沿轴向设置的限位槽92，滑套20上穿设固定有限位轴21，该限位轴21插入限位槽92内以对顶紧轴9周向约束。
本实施例中的横向指主轴3和顶紧轴9的轴向，纵向是指与横向相垂直的方向，也是加力压板6的轴向，前、后指的是在纵向上的前后。
本试验机的工作原理及过程如下：
如图5所示，各气缸可以根据气路程序设计控制，该气路控制程序有手动阀22控制，手动阀22为二位五通阀，手动阀22未压下，初始状态：加力气缸5a的无杆腔、托液气缸5b和顶紧气缸5c的有杆腔通压缩空气，加力气缸5a的有杆腔及托液气缸5b和顶紧气缸5c的无杆腔通大气，加力气缸5a的活塞杆伸出，托液气缸5b和顶紧气缸5c的活塞杆退后，马达10不运转，设备不工作；手动阀22压下，工作状态，加力气缸5a的无杆腔、托液气缸5b和顶紧气缸5c的有杆腔通大气，加力气缸5a的有杆腔及托液气缸5b和顶紧气缸5c的无杆腔通压缩空气，托液气缸5b和顶紧气缸5c活塞杆伸出(顶紧气缸5c有1～2秒的延时)，加力气缸5a的活塞杆退后，马达10阀前管道有压缩空气，气马达10运载；手动阀22拉出，复位状态：一切又回到初始状态。
检测主要有两个过程：
1、在主轴3端面的定位件32装上待测旋钮4，按下手动阀22，加力气缸5a的无杆腔、托液气缸5b和顶紧气缸5c的有杆腔通大气，加力气缸5a的有杆腔及托液气缸5b和顶紧气缸5c的无杆腔通压缩空气，顶紧气缸5c先动作，顶柱旋钮4，延时1-2秒后，加力气缸5a的活塞杆回缩，同时托液气缸5b的活塞杆伸出，马达10启动，加力压板6下降，压块7对旋钮4周面施加的压力，让旋钮4始终处于被磨损的环境下，同时，定位件32上的旋钮4的下部浸入盛液盒8中的液体81，盛液盒8中的液体81可以是用油盐酱醋勾兑出具有一定腐蚀性的液体，此过程进行耐磨性和耐腐蚀性试验。
2、到达规定的时间后，拉开手动阀，加力气缸5a的无杆腔、托液气缸5b和顶紧气缸5c的有杆腔通压缩空气，加力气缸5a的有杆腔及托液气缸5b和顶紧气缸5c的无杆腔通大气，加力气缸5a的活塞杆伸出，托液气缸5b和顶紧气缸5c的活塞杆退后，马达10不运转，全部复位，准备进行下一次工作循环。
Claims (9)
1.一种用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：包括
测试台(1)，其台面上固定有第一支架(2a)、第二支架(2b)和第三支架(2c)；
横向设置并能绕自身轴线旋转的主轴(3)，通过轴承(31)支承在所述第一支架(2a)上，主轴(3)的前端用以安装旋钮(4)并使旋钮(4)能随主轴(3)旋转；
驱动结构，用以驱动主轴(3)旋转；
加力气缸(5a)，安装在第二支架(2b)上；
纵向设置的加力压板(6)，其中部转动设置第三支架(2c)上，加力压板(6)的前端设置有用以与旋钮(4)周面接触的压块(7)，加力压板(6)的后端则与所述加力气缸(5a)的活塞杆铰接；
用以盛放液体(81)的盛液盒(8)，设于主轴(3)的下方，在旋钮(4)安装在主轴(3)上的状态下，所述旋钮(4)的下部浸入盛液盒(8)中的液体(81)；
所述测试台(1)的台面固定有第四支架(2d)，第四支架(2d)上约束有横向设置的顶紧轴(9)，所述第四支架(2d)上还安装有顶紧气缸(5c)，所述顶紧气缸(5c)的活塞杆与顶紧轴(9)的外端连接以带动顶紧轴(9)横向滑移，顶紧轴(9)朝主轴(3)方向的横向滑移能使顶紧轴(9)内端直接或间接顶持住安装在定位件(32)上的旋钮(4)的外端面。
2.根据权利要求1所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述主轴(3)的前端固定有用以定位旋钮(4)的定位件(32)。
3.根据权利要求1所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述测试台(1)的台面上固定有托液气缸(5b)，所述盛液盒(8)固定在托液气缸(5b)的活塞杆上。
4.根据权利要求1所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述加力压板(6)上开有沿其长度方向设置的条形孔(61)，所述第三支架(2c)上端固定有转轴部(62)，该转轴部(62)穿设在条形孔(61)内并能沿条形孔(61)滑移，所述测试台(1)的台面上开有纵向设置的腰形孔(11)，所述第三支架(2c)的下端插设并通过锁紧件固定在腰形孔(11)内。
5.根据权利要求1所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述压块(7)铰接在加力压板(6)的端部，所述压块(7)的底面固定有抛光布(71)。
6.根据权利要求1所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述驱动结构包括
固定在测试台(1)的台面上的马达架(12)，马达架(12)上固定有马达(10)，马达(10)的输出轴上安装有主动带轮(13)；
安装在主轴(3)上的从动带轮(14)，所述主动带轮(13)和从动带轮(14)之间通过传动带(15)传动连接。
7.根据权利要求6所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述马达架(12)能沿测试台(1)的台面纵向滑移，并通过螺纹连接件与测试台(1)的台面固定，测试台(1)的台面上固定有调整挡块(16)，调整挡块(16)上穿设有能绕自身轴线旋转的调节螺杆(17)，调节螺杆(17)的内端与马达架(12)固定，调节连杆(17)的外端螺纹连接有手轮(18)。
8.根据权利要求1所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述顶紧轴(9)的内端具有凹腔(91)，凹腔(91)内通过轴承安装有顶轴件(19)，顶紧轴(9)朝主轴(3)方向的横向滑移能使顶轴件(19)直接顶持住安装在定位件(32)上的旋钮(4)的外端面。
9.根据权利要求8所述的用以检测灶具旋钮表面镀层结合强度的试验机，其特征在于：所述第四支架(2d)上固定有滑套(20)，所述顶紧轴(9)穿设在滑套(20)内，顶紧轴(9)上开有沿轴向设置的限位槽(92)，所述滑套(20)上穿设固定有限位轴(21)，该限位轴(21)插入限位槽(92)内以对顶紧轴(9)周向约束。
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Denomination of invention: Testing machine for testing the bonding strength of coating on the surface of stove knob Effective date of registration: 20201111 Granted publication date: 20170822 Pledgee: Cixi branch of industrial and Commercial Bank of China Limited Pledgor: Ningbo Fotile Kitchen Ware Co.,Ltd. Registration number: Y2020330000925 |