CN105181213A - 一种测力制动钳 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种制动钳，特别涉及一种能够准确测量制动夹紧力的测力制动钳。一种测力制动钳，由钳体1、测力加载油缸2、加载装置构成，钳体1左右基本对称，所述加载装置由在钳体(1)上左、右对称安装的两个加载杠杆(3)、两个加载柱塞(5)、两个试件夹(6)构成，所述的测力加载油缸(2)固定在钳体(1)上，其两端与左、右两侧的加载杠杆(3)下端铰轴连接；两个加载杠杆(3)的另一端与加载柱塞(5)接触；试件夹(6)可直接从加载柱塞(5)拔出和插入，制动盘(16)放置在两个试件夹(6)中间，测力加载油缸(2)的活塞(11)在制动液推动下伸出，推动两个加载杠杆(3)经两个加载柱塞(5)、两个试件夹(6)使被试摩擦材料压紧在制动盘(16)上。

Description

一种测力制动钳

技术领域

本发明属于一种制动钳，特别涉及一种能够准确测量制动夹紧力的测力制动钳。

背景技术

现有的摩擦材料试验机，例如著名的Krauss试验机，指定采用带有矩形密封圈的双活塞制动钳。由于密封圈有较大的摩擦阻力，且阻力是变化的，使得用制动液压力乘以活塞面积得到的摩擦正压力误差较大，严重影响了摩擦系数测量精度。尤其在较小制动液压力时，由于密封圈阻力而产生的测量误差则更加明显。

现有采用矩形密封圈的制动钳的工作原理说明如下：

当制动盘以转速n转动，向制动油缸充入压力为P的制动液时，活塞被推动将摩擦材料压向制动盘，两侧的摩擦材料对制动盘夹紧产生正压力F，进而产生摩擦力和制动力矩T。由制动力矩T可以计算出摩擦材料与对偶制动盘的摩擦制动时的摩擦系数μ。其计算公式如下：μ＝T/2FR

其中，F＝P·A，P：制动液压力，A:活塞面积

由于密封圈的存在，对活塞产生了运动阻力，而这个阻力并不是不变的，又很难测量，导致用公式计算出的摩擦系数μ与其它方法测出的数值偏差较大。所以有必要发明一种能够直接测量制动正压力的制动钳。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能够直接测量出制动摩擦正压力的制动钳，克服现有技术采用的具有密封圈的制动钳靠活塞面积计算正压力较大误差的缺点，提高摩擦材料摩擦系数的测量精度。

本发明的目的是这样实现的，结合附图说明如下：

一种测力制动钳，由钳体1、测力加载油缸2、加载装置构成，钳体1左右基本对称，

所述加载装置由在钳体1上左、右对称安装的两个加载杠杆3、两个加载柱塞5、两个试件夹6构成，所述的测力加载油缸2固定在钳体1上，其两端与左、右两侧的加载杠杆3下端铰轴连接；两个加载杠杆3的另一端与加载柱塞5接触；试件夹6可直接从加载柱塞5拔出和插入，制动盘16放置在两个试件夹6中间，测力加载油缸2的活塞11在制动液推动下伸出，推动两个加载杠杆3经两个加载柱塞5、两个试件夹6使被试摩擦材料压紧在制动盘16上。

所述的加载柱塞5上设置有调整螺钉4，用于调整试件夹6与制动盘16的相对间隙；柱塞5外圆表面沿轴向上开有一定位槽20，钳体1上装有防转限位螺钉7插入定位槽20内，防止加载柱塞转动。

所述的加载杠杆3，通过支点销轴8装于钳体1上，其下端与测力加载油缸2通过销轴连接，上端与加载柱塞5上的调整螺钉4接触，支点销轴8为中间支点，两端受力点与中间支点距离相等，即杠杆比例为1:1。

所述支点销轴8孔内装有滚针轴承17。

所述的测力加载油缸2，由缸体10、活塞11，矩形密封圈12、测力传感装置15组成。

所述的活塞11与测力传感装置15为一体的整体结构，也可为螺纹连接的分体结构。

所述的钳体1一侧多出一部分设置一方孔21，用于将制动钳安装固定在实验设备上。

所述的试件夹6上的弹簧片18用于消除安装间隙，紧定螺钉19用于固定试样。

有益效果

本发明制动钳经实测试明，用于直接测量出制动正压力，使得摩擦系数精度大幅提高，进而提高了与其它测量方法的摩擦系数值的一致性。

附图说明

图1是一种制动钳的主视图；

图2是图1的左侧视图；

图3是钳体1主视图；

图4是图3的左侧视图；

图5是测力装置与加载油缸一体组合的结构图；

图6是测力传感器与活塞分体组合的结构图；

图7是加载柱塞主视图；

图8是图7俯视图；

图9是A型不带钢背的摩擦材料试件夹的主视图；

图10是图9的俯视图；

图11是图9左视图；

图12是B型带钢背的摩擦材料试件夹的主视图；

图13是图12的俯视图；

图14是图12左视图；

图中：1、钳体2、测力加载油缸3、加载杠杆4、调整螺钉5、加载柱塞6、试件夹7、防转限位螺钉8、支点销轴9、加载销轴10、缸体11、活塞12、矩形密封圈13、测力传感器14、测力传感装置保护罩15、测力传感装置16、制动盘17、滚针轴承18、弹簧片19、螺纹孔20、定位槽21、方孔

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

一种测力制动钳，主要由钳体1，测力加载油缸2，两个加载杠杆3，两个加载柱塞5以及其上的调整螺钉4、两个试件夹6、防转限位螺钉7、支点销轴8、加载销轴9、滚针轴承17组成。

所述的钳体1左右基本对称，加载杠杆3、加载柱塞5、试件夹6在钳体1上左右对称安装。制动盘16在两个试件夹6中间。钳体左边上部多出的方孔21部分用于将制动钳安装固定在实验设备上。

所述的测力加载油缸2，由缸体10、活塞11，矩形密封圈12、测力传感器13、测力传感装置保护罩14组成。测力加载油缸2缸体右侧端部有一耳环，与右侧加载杠杆3铰轴连接，测力传感装置15左侧端部的耳环与左侧加载杠杆3铰轴连接。

附图5为活塞11与测力传感装置15为一体的整体结构。其左端轴上装有应变片装置，用于测量所受轴向力大小，其外侧装有保护罩14。

附图6为力测力传感器13与活塞11通过螺纹连接的分体结构。其测力传感器为S型或柱形拉压力传感器。

所述的加载杠杆3，通过支点销轴8装于钳体1上。其下端与测力加载油2缸通过销轴连接，上端与加载柱塞5上的调整螺钉4接触。支点销轴8为中间支点，两端受力点与中间支点距离相等，即杠杆比例为1:1。为减小摩擦阻力，杠杆支点孔内装有滚针轴承17与支点销轴8配合。

所述的加载柱塞5上有调整螺钉4，用于调整试件夹6与制动盘16的相对间隙。柱塞5外圆表面沿轴向开有一定位槽20，钳体上装有的防转限位螺钉7插入定位槽20内，防止加载柱塞转动。

所述的试件夹6如附图所示，有A、B二种结构：A型用于不带钢背的摩擦材料试样的装夹，B型则用于带钢背的试样装夹。试件夹6可直接从上方拔出和插入。试件夹6上的弹簧片18用于消除安装间隙，螺纹孔19用于安装固定试样的紧定螺钉。

当加载油缸2的活塞11在制动液推动下伸出，推动两个加载杠杆3经两个调整螺钉4、两个加载柱塞5、两个试件夹6使被试摩擦材料压紧在制动盘上并产生正压力，当制动盘旋转时产生制动阻力矩。由于加载正压力的大小可由加载油缸2上的测力传感装置15测出，再根据加载杠杆3的杠杆比，就可以计算出准确的正压力，进而计算出摩擦材料与对偶件摩擦时的准确摩擦系数。

Claims (8)

1.一种测力制动钳，由钳体1、测力加载油缸2、加载装置构成，钳体1左右基本对称，其特征在于：

所述加载装置由在钳体(1)上左、右对称安装的两个加载杠杆(3)、两个加载柱塞(5)、两个试件夹(6)构成，所述的测力加载油缸(2)固定在钳体(1)上，其两端与左、右两侧的加载杠杆(3)下端铰轴连接；两个加载杠杆(3)的另一端与加载柱塞(5)接触；试件夹(6)可直接从加载柱塞(5)拔出和插入，制动盘(16)放置在两个试件夹(6)中间，测力加载油缸(2)的活塞(11)在制动液推动下伸出，推动两个加载杠杆(3)经两个加载柱塞(5)、两个试件夹(6)使被试摩擦材料压紧在制动盘(16)上。

2.根据权利要求1所述的一种测力制动钳，其特征在于：所述的加载柱塞(5)上设置有调整螺钉(4)，用于调整试件夹(6)与制动盘(16)的相对间隙；柱塞(5)外圆表面沿轴向上开有一定位槽(20)，钳体(1)上装有防转限位螺钉(7)插入定位槽(20)内，防止加载柱塞转动。

3.根据权利要求2所述的一种测力制动钳，其特征在于：所述的加载杠杆(3)，通过支点销轴(8)装于钳体(1)上，其下端与测力加载油缸(2)通过销轴连接，上端与加载柱塞(5)上的调整螺钉(4)接触，支点销轴(8)为中间支点，两端受力点与中间支点距离相等，即杠杆比例为1:1。

4.根据权利要求3所述的一种测力制动钳，其特征在于：所述支点销轴(8)孔内装有滚针轴承(17)。

5.根据权利要求1所述的一种测力制动钳，其特征在于：所述的测力加载油缸(2)，由缸体(10)、活塞(11)，矩形密封圈(12)、测力传感装置(15)组成。

6.根据权利要求1所述的一种测力制动钳，其特征在于：所述的活塞(11)与测力传感装置(15)为一体的整体结构，也可为螺纹连接的分体结构。

7.根据权利要求1所述的一种测力制动钳，其特征在于：所述的钳体(1)一侧多出一部分设置一方孔(21)，用于将制动钳安装固定在实验设备上。

8.根据权利要求1所述的一种测力制动钳，其特征在于：所述的试件夹(6)上的弹簧片(18)用于消除安装间隙，紧定螺钉(19)用于固定试样。