CN105115813B - 一种用于多功能摩擦磨损试验机的自动变载机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于多功能摩擦磨损试验机的自动变载机构，试验机中设有丝杠，该丝杠上设有压缩弹簧，所述的自动变载机构包括电控箱、设置在丝杠上的螺纹套、传动单元、通过传动单元与螺纹套传动连接的电机以及设置在螺纹套与电机之间的固定法兰，该固定法兰一端套设在丝杠上，并设置在压缩弹簧与螺纹套之间，另一端与电机的电机座固定连接，将电机与螺纹套连接成一整体，所述的电机通过电路与电控箱连接。与现有技术相比，本发明整体结构简单、紧凑，经济实用，工作稳定，制作成本低，能方便控制螺纹套在丝杠上的运动，从而达到试验机自动加载、卸载以及变载控制的作用，并扩大了试验机的用途。
Description
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，涉及一种自动变载机构，尤其是涉及一种用于万能摩擦磨损试验机的自动变载机构。
背景技术
MMS-2A是一款多功能摩擦磨损试验机，它可以做金属、非金属材料(包括尼龙、塑料等)在滑动摩擦、滚动摩擦、滚滑复合摩擦等状态下以及在湿摩擦、干摩擦、磨料磨损等工况条件下的耐磨性能实验，并可以用于测定材料的摩擦系数。
然而，现有的多功能摩擦磨损试验机在使用过程中，由于试验机加载装置是靠手动加载，即使用扳手通过拧丝杠最下方的螺母，使螺母沿丝杠上下移动挤压弹簧，调节套在丝杆上的弹簧的弹性力，从而实现加载或卸载的目的。
现有的试验机在进行试验时，要事先将试验力调节到预设值，即只能通过手动拧丝杠最下方的螺母，将试验力调节到预设值，才能进行后续的摩擦试验。但这样以来，在后续的整个摩擦试验过程中，由于丝杠上的螺母的位置是预先设定好的，这就使得试验力基本保持不变，因此，这就难以研究可变力环境下的摩擦磨损问题。而为了能够进行可变力环境下的摩擦磨损问题的研究，这就需要对多功能摩擦磨损试验机做自动变载方面的技术改进，但目前有关多功能摩擦磨损试验机自动变载方面的技术方案鲜有报道。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，能将传统费时费力的手动加载方式转变为自动加载方式，并能在试验过程中任意调节加载在磨损试样上加载力的自动变载机构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于多功能摩擦磨损试验机的自动变载机构，所述的试验机中设有丝杠，该丝杠上设有压缩弹簧，该压缩弹簧一端与丝杠上的圆套筒固定连接，另一端与所述的自动变载机构连接，所述的自动变载机构包括电控箱、设置在丝杠上的螺纹套、传动单元、通过传动单元与螺纹套传动连接的电机以及设置在螺纹套与电机之间的固定法兰，该固定法兰一端套设在丝杠上，并设置在压缩弹簧与螺纹套之间，另一端与电机的电机座固定连接，将电机与螺纹套连接成一整体，所述的电机通过电路与电控箱连接；
工作时，启动电机，电机通过传动单元带动螺纹套转动，螺纹套、固定法兰以及电机同时沿丝杠上下移动，通过电控箱控制电机的转速，调节螺纹套沿丝杠上下移动的速度，此时，压缩弹簧的压缩量会随着螺纹套的上下移动而发生变化，压缩弹簧的弹性压力也随之同步变化，即实现试验机对磨损试样的变载控制。
所述的自动变载机构还包括设置在电机座上的用于保护电机的屏蔽罩。
所述的传动单元包括套设在螺纹套上的第一带轮、与电机转动轴固定连接的第二带轮以及套设在第一带轮与第二带轮上的传动带。
所述的第一带轮上设有紧固螺钉，并通过紧固螺钉与螺纹套固定连接。
所述的电机为步进电机。
现有的试验机加载机构中，螺母固定在丝杠上，压缩弹簧与螺母之间采用圆套筒连接，因此，螺母、圆套筒以及压缩弹簧依次连接，为了不改变加载原理，本发明采用螺纹套代替螺母安装在丝杆上，并将步进电机与螺纹套结合使用，采用带轮传动，电机带动带轮转动，通过传动带使得与螺纹套固定连接的第一带轮转动，从而使得螺纹套在丝杠上上下移动，达到变载的目的。
本发明机构不仅完成了对摩擦件进行自动加载，而且在万能摩擦磨损试验机运行过程中，可以任意调节加载在磨损试样上的加载力，使得摩擦磨损试验机能够在可变力的条件下，进行摩擦磨损实验，最大程度地模拟实际条件下的摩擦磨损环境，提供更加准确可靠的实验数据。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)采用步进电机，并配置电控箱，电控箱中设有PLC程序，通过程序可以调控步进电机的转速及转向，从而控制螺纹套沿丝杠移动的速度及方向，将传统的手动加载方式灵活地转化成自动加载方式，还能起到变载能力，扩大了试验机的用途，操作更加方便快捷；
2)由于采用固定法兰将电机与螺纹套连接成一整体，使得螺纹套在丝杠上运动时，固定法兰和电机也同时运动，保持了电机的平衡；
3)整体结构简单、紧凑，经济实用，工作稳定，制作成本低，能方便控制螺纹套在丝杠上的进给与卸载，从而达到试验机的变载控制作用，并扩大了试验机的用途。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中螺纹套的结构示意图；
图3为本发明中固定法兰的结构示意图；
图4为本发明中屏蔽罩的结构示意图；
图中标记说明：
1—丝杠、2—螺纹套、3—电机、4—电机座、5—固定法兰、6—第一带轮、7—第二带轮、8—传动带、9—屏蔽罩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
如图1-4所示，本实施例用于多功能摩擦磨损试验机的自动变载机构，试验机中设有丝杠1，该丝杠1上设有压缩弹簧，该压缩弹簧一端与丝杠1上的圆套筒固定连接，另一端与自动变载机构连接，自动变载机构包括电控箱、设置在丝杠1上的螺纹套2、传动单元、通过传动单元与螺纹套2传动连接的电机3以及设置在螺纹套2与电机3之间的固定法兰5，该固定法兰5一端套设在丝杠1上，并设置在压缩弹簧与螺纹套2之间，另一端与电机3的电机座4固定连接，将电机3与螺纹套2连接成一整体，电机3通过电路与电控箱连接。自动变载机构还包括设置在电机座上的用于保护电机3的屏蔽罩9。
其中，传动单元包括套设在螺纹套2上的第一带轮6、与电机3转动轴固定连接的第二带轮7以及套设在第一带轮6与第二带轮7上的传动带8。第一带轮6上设有紧固螺钉，并通过紧固螺钉与螺纹套2固定连接。电机3为步进电机，采用步进电机，并配置电控箱，电控箱中设有PLC程序，通过程序可以调控步进电机的转速及转向，从而控制螺纹套2沿丝杠1移动的速度及方向，将传统的手动加载方式灵活地转化成自动加载方式，还能起到变载能力，扩大了试验机的用途，操作更加方便快捷。
在实际使用时，启动电机3，电机3通过传动单元带动螺纹套2转动，螺纹套2、固定法兰5以及电机3同时沿丝杠1上下移动，通过电控箱控制电机3的转速，调节螺纹套2沿丝杠1上下移动的速度，此时，压缩弹簧的压缩量会随着螺纹套2的上下移动而发生变化，压缩弹簧的弹性压力也随之同步变化，即实现试验机对磨损试样的变载控制。
本实施例机构不仅完成了对摩擦件进行自动加载，而且在万能摩擦磨损试验机运行过程中，可以任意调节加载在磨损试样上的加载力，使得摩擦磨损试验机能够在可变力的条件下，进行摩擦磨损实验，最大程度地模拟实际条件下的摩擦磨损环境，提供更加准确可靠的实验数据。
Claims (3)
1.一种用于多功能摩擦磨损试验机的自动变载机构，所述的试验机中设有丝杠(1)，该丝杠(1)上设有压缩弹簧，该压缩弹簧一端与丝杠(1)上的圆套筒固定连接，另一端与所述的自动变载机构连接，其特征在于，所述的自动变载机构包括电控箱、设置在丝杠(1)上的螺纹套(2)、传动单元、通过传动单元与螺纹套(2)传动连接的电机(3)以及设置在螺纹套(2)与电机(3)之间的固定法兰(5)，该固定法兰(5)一端套设在丝杠(1)上，并设置在压缩弹簧与螺纹套(2)之间，另一端与电机(3)的电机座(4)固定连接，将电机(3)与螺纹套(2)连接成一整体，所述的电机(3)通过电路与电控箱连接；
所述的传动单元包括套设在螺纹套(2)上的第一带轮(6)、与电机(3)转动轴固定连接的第二带轮(7)以及套设在第一带轮(6)与第二带轮(7)上的传动带(8)；
所述的自动变载机构还包括设置在电机座(4)上的用于保护电机(3)的屏蔽罩(9)；
工作时，启动电机(3)，电机(3)通过传动单元带动螺纹套(2)转动，螺纹套(2)、固定法兰(5)以及电机(3)同时沿丝杠(1)上下移动，通过电控箱控制电机(3)的转速，调节螺纹套(2)沿丝杠(1)上下移动的速度，此时，压缩弹簧的压缩量会随着螺纹套(2)的上下移动而发生变化，压缩弹簧的弹性压力也随之同步变化，即实现试验机对磨损试样的变载控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于多功能摩擦磨损试验机的自动变载机构，其特征在于，所述的第一带轮(6)上设有紧固螺钉，并通过紧固螺钉与螺纹套(2)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于多功能摩擦磨损试验机的自动变载机构，其特征在于，所述的电机(3)为步进电机。
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