CN111272596A - 一种冲击、刮擦、磨损试验机 - Google Patents

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王振军
张存兴
高青娟
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Abstract

本发明公开了一种冲击、刮擦、磨损试验机，属于材料表面性能试验技术领域，包括机架，机架中部设置有安装板，其特征在于，所述安装板上设置有底座，底座上端转动连接有转盘，转盘上周向均匀设置有若干上试样夹持件，转盘下端设置有与上试样夹持件相适配的下试样夹持件，安装板上设置有平衡杠杆支架，平衡杠杆支架上端转动连接有平衡杠杆，下试样夹持件设置在平衡杠杆的一端，平衡杠杆远离转盘的另一端竖直连接有滑杆，滑杆下端连接有加载弹簧，加载弹簧下端传动连接有第一驱动组件，转盘下端传动连接有第二驱动组件，本发明结构简单，成本低，安全性高，测量显示精度高，能够实时收集冲击及刮擦摩擦力值，并实时显示摩擦系数。

Description

一种冲击、刮擦、磨损试验机
技术领域
本发明属于材料表面性能试验技术领域，具体地涉及一种用于材料及涂层表面冲击、 刮擦、磨损等性能检测的试验机。
背景技术
随着材料行业的快速发展，矿山机械、工程机械等领域对材料新技术的研发也加大投 入，与此同时对新材料表面的检测要求也更加苛刻。传统材料表面性能的检测设备只是单 纯的测试材料表面的磨损、冲击、或刮擦某一个性能，不能够完全反映出材料在复杂运行 工况下的测试。因此，研制开发一款冲击刮擦磨损试验装置是十分迫切的。
发明内容
本发明的目的在于：鉴于上述，本发明的目的是为了研制一款检测材料表面复杂力学 性能的连续冲击、刮擦、磨损试验机。
本发明采用的技术方案如下：
一种冲击、刮擦、磨损试验机，包括机架，机架中部设置有安装板，所述安装板上设置有底座，底座上端转动连接有转盘，转盘上周向均匀设置有若干上试样夹持件，转盘下端设置有与上试样夹持件相适配的下试样夹持件，安装板上设置有平衡杠杆支架，平衡杠杆支架上端转动连接有平衡杠杆，下试样夹持件设置在平衡杠杆的一端，平衡杠杆远离转盘的另一端竖直连接有滑杆，滑杆下端连接有加载弹簧，加载弹簧下端传动连接有第一驱动组件，转盘下端传动连接有第二驱动组件。
本发明的进一步优选，所述第一驱动组件包括第一电机，第一电机与加载弹簧传动连 接。
本发明的进一步优选，所述第二驱动组件包括第二电机，第二电机与转盘传动连接包 括不仅限于皮带、链条连接。
本发明的进一步优选，所述平衡杠杆支架上设置有轴承座，轴承座内安装有转动轴承， 平衡杠杆通过转动轴承与平衡杠杆支架转动连接。
本发明的进一步优选，所述安装板中部设置有滑轨，所述平衡杠杆支架下端设置有与 滑轨相适配的滑块，平衡杠杆支架下端滑动连接在滑轨上，平衡杠杆支架的一端设置有摩 擦力传感器。
本发明的进一步优选，所述滑杆的一侧设置有载荷传感器。
本发明的进一步优选，所述载荷传感器和摩擦力传感器均电连接有控制系统。
工作原理：试验时，把测试样块装入到下试样夹持件上，然后把待测试样块放入到上 试样夹持件上，调整转盘的位置，使得测试样块和待测试样块之间有微小间隙(空载状态 下)，然后利用控制系统设置加载力并进行启动，第一电机启动，通过加载弹簧和滑杆使得 平衡杠杆右侧下移，并经过平衡杠杆支架，使得平衡杠杆向上抬起，使得测试样块和待测 试样块之间开始受力，当加载的作用力达到设定的加载时，启动第二电机，通过皮带或链 条带动转盘转动，上侧的待测试样块以一定的角速度冲击下侧的测试样块，同时，它们之 间做出刮擦、磨损的作用；
在刮擦时，待测试样块和测试样块产生的摩擦力使得导轨向左移动，拉动摩擦力传感 器，从而采集到摩擦力，进而利用现有技术计算出摩擦系数；
综上，如此循环往复，来测试材料表面和涂层的冲击、刮擦、摩擦等表面性能。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明第一电机驱动加载弹簧和滑杆，并且通过平衡杠杆对待测试的测试样块预先施 加一定的作用力，其次，驱动第二电机带动转盘转动，利用在转盘周向均匀设置的待测试 样块顺时针转动，不断地向下冲击，利用待测试样块和测试样块产生的摩擦力使得导轨向 左移动，拉动摩擦力传感器，从而采集到摩擦力，并且可以根据多次的冲击次数，直观观察样块表面的状况，来测试材料表面和涂层的冲击、刮擦、摩擦等表面性能，包括冲击和磨损的状况，与现有技术相比，本发明结构简单，成本低，安全性高，测量显示精度高， 能够实时收集冲击及刮擦摩擦力值，并实时显示摩擦系数。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：1-机架，2-第一电机，3-加载弹簧，4-载荷传感器，5-滑杆，6-平衡支架，7-摩擦力传感器，8-平衡杠杆支架，9-平衡杠杆，10-滑轨，11-下试样夹持件，12-第二电机，13-转盘，14-上试样夹持件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发 明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用 于限定本发明，即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,本说 明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步 骤以外，均可以以任何方式组合。
需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、 “尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方 位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本 发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员 在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与 另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实 际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包 含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包 括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要 素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述 要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合图1对本发明作详细说明。
实施案例一：一种冲击、刮擦、磨损试验机，包括机架1，机架1中部设置有安装板，安装板上设置有底座，底座上端转动连接有转盘13，转盘13上周向均匀设置有若干上试样夹持件14，转盘13下端设置有与上试样夹持件14相适配的下试样夹持件11，安装板上设 置有平衡杠杆支架8，平衡杠杆支架8上设置有轴承座，轴承座内安装有转动轴承，平衡杠 杆9通过转动轴承与平衡杠杆支架8转动连接，下试样夹持件11设置在平衡杠杆9的一端， 平衡杠杆9远离转盘13的另一端竖直连接有滑杆5，滑杆5下端连接有加载弹簧3，加载 弹簧3下端传动连接有第一驱动组件，第一驱动组件包括第一电机2，第一电机2与加载弹 簧3传动连接，转盘13下端传动连接有第二驱动组件，第二驱动组件包括第二电机12，第 二电机12与转盘13传动连接包括不仅限于皮带、链条连接。
安装板中部设置有滑轨10，平衡杠杆支架8下端设置有与滑轨10相适配的滑块，平衡 杠杆支架8下端滑动连接在滑轨10上，平衡杠杆支架8的一端设置有摩擦力传感器7，摩擦力传感器7的一端与可滑动的平衡杠杆支架8连接，另一端固定在安装板上；
当待检测样品向下顺时针旋转触碰检测样品时，产生了滑动摩擦，使得平衡杠杆9发 生了向右发生了一段距离的移动量，进而可以检测摩擦力的大小，并且利用现有技术计算 出摩擦力系数。
滑杆5的一侧设置有载荷传感器4，载荷传感器4和摩擦力传感器7均电连接有控制系 统，载荷传感器4作为常见的力传感器标准件，当第一电机2驱动时，通过滑杆5向下拉动，使得平衡杠杆9的右侧向下偏移，从而对加载的力进行检测，从而使得平衡杠杆9的 另一端，即测试样块所在的一端，向上挤压待测试样品，从而发生相对运动或具有相对运 动的趋势，也就是说发生了摩擦，从而检测摩擦力，确定物件表面的摩擦系数。
工作原理：试验时，把测试样块装入到下试样夹持件11上，然后把待测试样块放入到 上试样夹持件14上，调整转盘13的位置，使得测试样块和待测试样块之间有微小间隙(空 载状态下)，扳动样品盘转动，检查上试样与下试样冲击摩擦时的接触点位置，摩擦接触点 位置应在下试样右端8mm处；
然后利用控制系统设置加载力并进行启动，第一电机2启动，通过加载弹簧3和滑杆5 使得平衡杠杆9右侧下移，并经过平衡杠杆支架8，使得平衡杠杆9向上抬起，使得测试样 块和待测试样块之间开始受力，当加载的作用力达到设定的加载时，启动第二电机12，通 过皮带或链条带动转盘13转动，上侧的待测试样块以一定的角速度冲击下侧的测试样块， 同时，它们之间做出刮擦、磨损的作用；
在刮擦时，待测试样块和测试样块产生的摩擦力使得导轨向左移动，拉动摩擦力传感 器7，从而采集到摩擦力，进而利用现有技术计算出摩擦系数。
所述固定连接、固定安装或固定设置方式包括现有的常用技术，如螺栓固定、焊接、 铆接等，均为了起到固定作用，并不影响本装置整体的效果。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领 域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公 开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题 组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变 型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种冲击、刮擦、磨损试验机，包括机架(1)，机架(1)中部设置有安装板，其特征在于，所述安装板上设置有底座，底座上端转动连接有转盘(13)，转盘(13)上周向均匀设置有若干上试样夹持件(14)，转盘(13)下端设置有与上试样夹持件(14)相适配的下试样夹持件(11)，安装板上设置有平衡杠杆支架(8)，平衡杠杆支架(8)上端转动连接有平衡杠杆(9)，下试样夹持件(11)设置在平衡杠杆(9)的一端，平衡杠杆(9)远离转盘(13)的另一端竖直连接有滑杆(5)，滑杆(5)下端连接有加载弹簧(3)，加载弹簧(3)下端传动连接有第一驱动组件，转盘(13)下端传动连接有第二驱动组件。
2.根据权利要求1所述的冲击、刮擦、磨损试验机，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机(2)，第一电机(2)与加载弹簧(3)传动连接。
3.根据权利要求1所述的冲击、刮擦、磨损试验机，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二电机(12)，第二电机(12)与转盘(13)传动连接包括不仅限于皮带、链条连接。
4.根据权利要求1所述的冲击、刮擦、磨损试验机，其特征在于，所述平衡杠杆支架(8)上设置有轴承座，轴承座内安装有转动轴承，平衡杠杆(9)通过转动轴承与平衡杠杆支架(8)转动连接。
5.根据权利要求1所述的冲击、刮擦、磨损试验机，其特征在于，所述安装板中部设置有滑轨(10)，所述平衡杠杆支架(8)下端设置有与滑轨(10)相适配的滑块，平衡杠杆支架(8)下端滑动连接在滑轨(10)上，平衡杠杆支架(8)的一端设置有摩擦力传感器(7)。
6.根据权利要求1所述的冲击、刮擦、磨损试验机，其特征在于，所述滑杆(5)的一侧设置有载荷传感器(4)。
7.根据权利要求1所述的冲击、刮擦、磨损试验机，其特征在于，所述载荷传感器(4)和摩擦力传感器(7)均电连接有控制系统。
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