CN106153485A - 一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,包括底座、曲轴、双列滚珠直线导轨、滑片、缸套切片、气缸、连杆、杠杆、震动传感器、活塞环夹具、角铁压板、第一锥形压头、压力传感器、金属圆棒、支架杆和支撑架,本发明可装配活塞环切片,活塞环切片与缸套切片配副对摩,对对摩过程中的摩擦参数进行实时记录,从而评估活塞环的摩擦磨损性能。本发明结构简单,容易操作,成本较低,能够很好的模拟测试活塞环缸套的摩擦磨损性能。
Description
技术领域
本发明属于机械摩擦磨损与控制领域,具体涉及一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置。
背景技术
摩擦磨损是材料功能失效的主要形式。在内燃发动机中,因摩擦而损失的功率约为30%,其中缸套-活塞环摩擦副之间的摩擦损失占了发动机总摩擦损失的19%左右,摩擦损失导致活塞环-缸套配副表面失效,严重时引起发动机故障,减少了发动机寿命。
内燃发动机中的摩擦磨损是无法直接观察到的,这就需要将其摩擦磨损状态进行模拟,设计与活塞环运动工况相同的摩擦试验机,这有助于分析其磨损机理,指导生产技术进行改进。在国内原武汉汽车工业大学摩擦学研究所自制的FGM-1型缸套-活塞环快速模拟磨损试验机,利用实际缸套和活塞环作形成配对副,对载荷、温度、速度和润滑等参数进行试验,具有较好的模拟性、稳定性、重复性与灵敏性,可有效地对缸套-活塞环的摩擦、磨损特性进行研究;该试验机加载机构加载时的最大相对误差为3.9%,卸载时最大相对误差为7.6%。但是上述试验机工作的稳定性和试验结果的重复性还不能满足要求;因此没有得到大范围的推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,简化了磨损试验方案,缩短了试验时间,提高了试验的模拟性。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,包括底座、曲轴、双列滚珠直线导轨、滑片、缸套切片、气缸、连杆、杠杆、震动传感器、活塞环夹具、角铁压板、第一锥形压头、压力传感器、金属圆棒、支架杆和支撑架;连接电机的曲轴固定在底座的一端,气缸竖直固定在底座的另一端,双列滚珠直线导轨固定在底座上,且位于曲轴和气缸之间;双列滚珠直线导轨上方设有支撑架,支撑架顶部设有横梁,横梁顶部设有垫块,滑片设置在双列滚珠直线导轨上,滑片沿双列滚珠直线导轨滑动;连接电机的曲轴和滑片通过连杆连接,杠杆一端通过销轴与气缸连接,另一端底部设有第二锥形压头,杠杆的杆身通过销轴固定在垫块顶部;横梁上开有两个通孔,靠近气缸一侧的通孔内设有金属圆棒,靠近曲轴一侧的通孔内设有支架杆,角铁压板固定在支架杆上,角铁压板一端为自由端,角铁压板自由端底部设有单道滑轨,活塞环夹具顶部卡在上述单道滑轨上,并能沿着单道滑轨的轨道移动,活塞环夹具侧壁通过震动传感器与角铁压板水平固定连接,第一锥形压头通过压力传感器与金属圆棒连接,第二锥形压头位于金属圆棒顶部;缸套切片固定在滑片上。
活塞环夹具、第一锥形压头、金属圆棒以及第二锥形压头的中心位于同一直线上。
上述气缸与电磁阀相连,电磁阀与空压机相连接。
本发明与现有技术相比,其显著优点:1、结构简单,操作方便,可以长时间运行模拟;2、模拟过程中,无需实时看守;3、采用上下加载模式,载荷稳定、容易控制。
附图说明
图1为本发明模拟活塞环-缸套磨损的实验装置的整体结构示意图。
图2为本发明实施例二的实验装置的整体结构示意图。
图3为本发明模拟活塞环-缸套磨损的实验装置A-A局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,包括底座1、曲轴2、双列滚珠直线导轨3、滑片4、缸套切片5、气缸7、连杆8、杠杆11、震动传感器12、活塞环夹具13、角铁压板14、第一锥形压头15、压力传感器16、金属圆棒17、支架杆18和支撑架;连接电机的曲轴2固定在底座1的一端,气缸7竖直固定在底座1的另一端,双列滚珠直线导轨3固定在底座1上,且位于曲轴2和气缸7之间;双列滚珠直线导轨3上方设有支撑架,支撑架顶部设有横梁10,横梁10顶部设有垫块20,滑片4设置在双列滚珠直线导轨3上,滑片4沿双列滚珠直线导轨3滑动;连接电机的曲轴2和滑片4通过连杆8连接,杠杆11一端通过销轴与气缸7连接,另一端底部设有第二锥形压头19,杠杆11的杆身通过销轴固定在垫块20顶部;横梁10上开有两个通孔,靠近气缸7一侧的通孔内设有金属圆棒17,靠近曲轴2一侧的通孔内设有支架杆18,角铁压板14固定在支架杆18上,角铁压板14一端为自由端,角铁压板14自由端底部设有单道滑轨,活塞环夹具13顶部卡在上述单道滑轨上,并能沿着单道滑轨的轨道移动,活塞环夹具13侧壁通过震动传感器12与角铁压板14水平固定连接,第一锥形压头15通过压力传感器16与金属圆棒17连接,第二锥形压头19位于金属圆棒17顶部;缸套切片5固定在滑片4上。
活塞环夹具13、第一锥形压头15、金属圆棒17以及第二锥形压头19的中心位于同一直线上。
上述气缸7与电磁阀相连,电磁阀与空压机相连接。
实施例一
结合图1和图3,一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,包括底座1、曲轴2、双列滚珠直线导轨3、滑片4、缸套切片5、气缸7、连杆8、杠杆11、震动传感器12、活塞环夹具13、角铁压板14、第一锥形压头15、压力传感器16、金属圆棒17、支架杆18和支撑架;连接电机的曲轴2通过螺栓固定在底座1的一端,气缸7通过螺栓竖直固定在底座1的另一端。双列滚珠直线导轨3通过螺栓固定在底座1上,且位于曲轴2和气缸7之间。双列滚珠直线导轨3上方设有支撑架,支撑架顶部设有横梁10,横梁10方向与双列滚珠直线导轨3方向一致,横梁10顶部焊接有垫块20,滑片4设置在双列滚珠直线导轨3上,滑片4沿双列滚珠直线导轨3滑动。连接电机的曲轴2和滑片4通过连杆8连接,杠杆11一端通过销轴与气缸7连接,另一端底部设有第二锥形压头19,杠杆11的杆身通过销轴固定在垫块20顶部,且垫块20与气缸7的距离为杠杆11的杆身长度的2/3。横梁10上开有两个通孔,靠近气缸7一侧的通孔内设有金属圆棒17,靠近曲轴2一侧的通孔内设有支架杆18,角铁压板14固定在支架杆18上,角铁压板14一端为自由端,角铁压板14自由端底部设有单道滑轨,活塞环夹具13顶部卡在上述单道滑轨上,并能沿着单道滑轨的轨道移动,活塞环夹具13侧壁通过震动传感器12与角铁压板14水平固定连接,第一锥形压头15通过压力传感器16与金属圆棒17连接,第二锥形压头19位于金属圆棒17顶部;缸套切片5固定在滑片4上。
活塞环夹具13、第一锥形压头15、金属圆棒17以及第二锥形压头19的中心位于同一直线上。
上述气缸7与电磁阀相连,电磁阀与空压机相连接。
实施例二
结合图2和图3,上述实施例一中的支撑架及其顶部的垫块20,可用长立柱6、短立柱9和横梁10代替,具体结构如下:
一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,底座1、曲轴2、双列滚珠直线导轨3、滑片4、缸套切片5、长立柱6、气缸7、连杆8、短立柱9、横梁10、杠杆11、震动传感器12、活塞环夹具13、角铁压板14、第一锥形压头15、压力传感器16、金属圆棒17和支架杆18。连接电机的曲轴2通过轴承支撑固定在底座1的一端,气缸7竖直固定在底座1的另一端,双列滚珠直线导轨3焊接在底座1上,且位于曲轴2和气缸7之间。两根长立柱6通过螺栓在底座1上,两根短立柱9通过螺栓固定在底座1上,横梁10通过螺栓水平设置在两根短立柱9和两根长立柱6之间,用于连接两根长立柱6和两根短立柱9,两根长立柱6靠近气缸7,两根短立柱9靠近曲轴2。滑片4设置在双列滚珠直线导轨3上,可沿双列滚珠直线导轨3滑动。连杆8一端与曲轴2之间通过轴承连接,另一端与滑片4之间通过小轴承连接,曲轴2运转中心与连杆8和滑片4的连接点水平共线。杠杆11一端通过销轴与气缸7连接,另一端底部设有第二锥形压头19,杠杆11的杆身中心位置通过销轴固定在长立柱6的顶部。横梁10上开有两个通孔,靠近长立柱6一侧的通孔内设有金属圆棒17,靠近短立柱9一侧的通孔内设有支架杆18,角铁压板14一端为自由端,另一端焊接在支架杆18上,角铁压板14自由端底部焊接有单道滑轨,活塞环夹具13顶部卡在上述单道滑轨上,并能沿着单道滑轨的轨道移动,活塞环夹具13侧壁通过震动传感器12与角铁压板14水平固定连接,第一锥形压头15通过压力传感器16与金属圆棒17连接,第二锥形压头19位于金属圆棒17顶部。缸套切片5固定在滑片4上。
活塞环夹具13、第一锥形压头15、金属圆棒17以及第二锥形压头19的中心位于同一直线上。
上述曲轴2与可调频电机相连,可调频电机与调频器相连,曲轴2半径为25mm,对应滑片4的行程为50mm,频率在0-50HZ内可调;压力传感器12和震动传感器12分别于相应的仪表连接,仪表与计算机相连接。
支架杆18和金属圆棒17在横梁10的通孔的约束下,只能上下移动,不能在其它方向上活动;支架杆18和金属圆棒17长度要适当,活塞环夹具13竖直压在缸套切片5上,且金属圆棒17不脱离横梁10上对应的通孔。
上述气缸7与电磁阀相连,电磁阀与空压机相连接。
工作过程:
1、将活塞环切片安装在活塞环夹具13上。
2、打开空压机气压,使得气缸7垂直向上顶住杠杆11一端,杠杆11另一端的第二锥形压头19对金属圆棒17中心进行加载压力。
3、加压过程中,第一锥形压头15对角铁压板14进行加压,使得位于角铁压板14底部的活塞环夹具13上的活塞环切片竖直压在金属槽4上的缸套切片5上,对应的仪表显示相应的加载数据。
4、给电机通电,调节频率,电机带动曲轴2转动,通过连杆8带动金属槽4水平往复运动,此时金属槽4内的缸套切片5相对活塞环开始做水平往复运动。
5、水平往复运动中,活塞环夹具13在摩擦力的作用下,沿缸套切片5的运动方向水平往复运动。
6、运动过程中,压力传感器16和震动传感器12通过仪表连接上计算机,可实时的记录载荷参数,以及活塞环与缸套切片之间摩擦力的参数。
7、根据上述获得的参数,计算活塞环-缸套配副在不同载荷下运动的摩擦系数和磨损率,评估活塞环的摩擦磨损性能。
本发明的优点在于结构简单,操作方便,可以长时间运行模拟;模拟过程中,无需实时看守;采用上下加载模式,载荷稳定、容易控制。
Claims (3)
1.一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,其特征在于:包括底座(1)、曲轴(2)、双列滚珠直线导轨(3)、滑片(4)、缸套切片(5)、气缸(7)、连杆(8)、杠杆(11)、震动传感器(12)、活塞环夹具(13)、角铁压板(14)、第一锥形压头(15)、压力传感器(16)、金属圆棒(17)、支架杆(18)和支撑架;连接电机的曲轴(2)固定在底座(1)的一端,气缸(7)竖直固定在底座(1)的另一端,双列滚珠直线导轨(3)固定在底座(1)上,且位于曲轴(2)和气缸(7)之间;双列滚珠直线导轨(3)上方设有支撑架,支撑架顶部设有横梁(10),横梁(10)顶部设有垫块(20),滑片(4)设置在双列滚珠直线导轨(3)上,滑片(4)沿双列滚珠直线导轨(3)滑动;连接电机的曲轴(2)和滑片(4)通过连杆(8)连接,杠杆(11)一端通过销轴与气缸(7)连接,另一端底部设有第二锥形压头(19),杠杆(11)的杆身通过销轴固定在垫块(20)顶部;横梁(10)上开有两个通孔,靠近气缸(7)一侧的通孔内设有金属圆棒(17),靠近曲轴(2)一侧的通孔内设有支架杆(18),角铁压板(14)固定在支架杆(18)上,角铁压板(14)一端为自由端,角铁压板(14)自由端底部设有单道滑轨,活塞环夹具(13)顶部卡在上述单道滑轨上,沿单道滑轨的轨道移动,活塞环夹具(13)侧壁通过震动传感器(12)与角铁压板(14)水平固定连接,第一锥形压头(15)通过压力传感器(16)与金属圆棒(17)连接,第二锥形压头(19)位于金属圆棒(17)顶部;缸套切片(5)固定在滑片(4)上。
2.根据权利要求1所述的模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,其特征在于:活塞环夹具(13)、第一锥形压头(15)、金属圆棒(17)以及第二锥形压头(19)的中心位于同一直线上。
3.根据权利要求1所述的模拟活塞环-缸套磨损的实验装置,其特征在于:上述气缸(7)与电磁阀相连,电磁阀与空压机相连接。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108844893A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-20 | 武汉轻工大学 | 一种动摩擦系数测量方法 |
CN109211775A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-15 | 武汉轻工大学 | 一种动摩擦系数测量装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6401058B1 (en) * | 1999-02-12 | 2002-06-04 | Wayne State University | Reciprocating system for simulating friction and wear |
CN201335766Y (zh) * | 2008-12-16 | 2009-10-28 | 中国矿业大学 | 缸套与活塞环摩擦磨损试验机 |
KR20110095664A (ko) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 자동차부품연구원 | 피스톤링과 라이너의 마찰특성 시험장치 |
CN102288502A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-12-21 | 中国矿业大学 | 变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验装置 |
WO2012062725A1 (de) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Avl List Gmbh | Einrichtung zur reibungsmessung |
CN202229997U (zh) * | 2011-05-13 | 2012-05-23 | 中国矿业大学 | 变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验装置 |
CN103245581A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-08-14 | 合肥工业大学 | 一种双联活塞环-缸套摩擦磨损试验台 |
CN204649553U (zh) * | 2015-04-22 | 2015-09-16 | 南京理工大学 | 一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置 |
-
2015
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6401058B1 (en) * | 1999-02-12 | 2002-06-04 | Wayne State University | Reciprocating system for simulating friction and wear |
CN201335766Y (zh) * | 2008-12-16 | 2009-10-28 | 中国矿业大学 | 缸套与活塞环摩擦磨损试验机 |
KR20110095664A (ko) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 자동차부품연구원 | 피스톤링과 라이너의 마찰특성 시험장치 |
WO2012062725A1 (de) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Avl List Gmbh | Einrichtung zur reibungsmessung |
CN102288502A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-12-21 | 中国矿业大学 | 变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验装置 |
CN202229997U (zh) * | 2011-05-13 | 2012-05-23 | 中国矿业大学 | 变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验装置 |
CN103245581A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-08-14 | 合肥工业大学 | 一种双联活塞环-缸套摩擦磨损试验台 |
CN204649553U (zh) * | 2015-04-22 | 2015-09-16 | 南京理工大学 | 一种模拟活塞环-缸套磨损的实验装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108844893A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-20 | 武汉轻工大学 | 一种动摩擦系数测量方法 |
CN109211775A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-15 | 武汉轻工大学 | 一种动摩擦系数测量装置 |
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