CN111982731B - 一种衬套摩擦磨损试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工件磨损试验装置技术领域,具体涉及一种衬套摩擦磨损试验装置,包括曲轴和支撑在曲轴两端的曲轴安装座,曲轴上设有多个偏心部,曲轴由多个偏心部可拆卸的连接为一体,曲轴的各个偏心部在圆周方向依序均匀偏转分布,曲轴的偏心部不少于三个,曲轴的两端端部同轴,且曲轴的端部安装在曲轴安装座的安装孔内,曲轴每个偏心部均设有试验油缸,且试验油缸交叉设置在曲轴的两侧,相邻试验油缸之间的曲轴的同心部上安装有施力油缸,且施力油缸交叉设置在曲轴的两侧,试验油缸和施力油缸均通过相应的油缸安装座铰接固定。该测试装置一次可以对多个衬套进行磨损试验,大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于工件磨损试验装置技术领域,具体涉及一种衬套摩擦磨损试验装置。
背景技术
现有技术利用曲柄滑块机构,将衬套安装在拉缸与曲柄的铰点位置,利用活塞杆移动带动曲柄摆动,实现衬套的磨损试验。将衬套安装在曲柄与固定油缸的铰点位置,固定油缸拉动曲柄与固定油缸的连接轴使其产生变形,实现衬套摩擦磨损试验。现有的技术一次只能做一个衬套磨损试验,运动过程中活动油缸为主动件,活动油缸活塞杆的移动带动曲柄来回摆动。根据曲柄滑块机构运动原理滑块为主动件时容易出现卡死现象,因此该装置运动到死点位置时容易出现卡死现象,且现有技术还存在无法模拟实际工况,衬套摩擦不均匀,试验周期长的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处,本发明提供一种衬套摩擦磨损试验装置,该测试装置一次可以对多个衬套进行磨损试验,大大提高了工作效率,同时增加了施力油缸来模拟轴套的实际工况,使得测验结果更加真实可靠。
本发明是通过如下技术方案实现的:一种衬套摩擦磨损试验装置,包括曲轴和支撑在曲轴两端的曲轴安装座,曲轴上设有多个偏心部,曲轴由多个偏心部可拆卸的连接为一体,曲轴的各个偏心部在圆周方向依序均匀偏转分布,曲轴的偏心部不少于三个,曲轴的两端端部同轴,且曲轴的端部安装在曲轴安装座的安装孔内,曲轴每个偏心部均设有试验油缸,且试验油缸交叉设置在曲轴的两侧,相邻试验油缸之间的曲轴的同心部上安装有施力油缸,且施力油缸交叉设置在曲轴的两侧,试验油缸和施力油缸均通过相应的油缸安装座铰接固定;测试时,将衬套套装在曲轴的偏心部与试验油缸的活塞杆轴心间;试验油缸的油孔处安装有压力传感器,试验油缸的活塞杆上安装有位移传感器,压力传感器和位移传感器与控制系统信号连接,控制系统控制试验油缸和施力油缸动作;所述曲轴安装座和油缸安装座固定在试验平台上。
进一步地,所述的施力油缸的油缸安装座与试验平台间滑动连接,施力油缸的油缸安装座通过螺栓与试验平台固定。
进一步地,所述曲轴上设置有三个偏心部,曲轴的三个偏心部上依序设置有试验油缸Ⅰ、试验油缸Ⅱ和试验油缸Ⅲ,试验油缸Ⅰ和试验油缸Ⅱ之间的同心部上安装有施力油缸Ⅰ,试验油缸Ⅱ和试验油缸Ⅲ之间的同心部上安装有施力油缸Ⅱ。
进一步地,试验平台上设置有腰型孔,施力油缸Ⅰ的油缸安装座和施力油缸Ⅱ的油缸安装座通过螺栓与试验平台的腰型孔相固定。
进一步地,所述曲轴安装座包括耳板和固定安装板,耳板与固定安装板垂直固定,所述安装孔设置耳板上。
进一步地,所述耳板和固定安装板焊接固定。
进一步地,所述耳板和固定安装板间设有加强筋。
进一步地,所述固定安装板通过螺栓活动连接在试验平台上。
本发明的有益效果是:相对于传统的摩擦试验台,本实验装置结构简单,可大幅度降低试验成本,本申请还解决了衬套受力不均匀的问题,避免了卡死现象;该测试装置一次可以对多个衬套进行磨损试验,大大提高了试验的效率;通过增加施力油缸,给曲轴提供弯矩,模拟衬套实际工作过程当中的受力情况,使得试验工作状态更接近于轴套的实际工况,测验结果更加真实可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的侧面视图;
图3为本发明试验时的状态图;
图中,1、施力油缸Ⅰ,2、试验油缸Ⅰ,3、施力油缸Ⅱ,4、试验油缸Ⅱ,5、试验油缸Ⅲ,6、曲轴安装座,6-1、安装孔,6-2、耳板,6-3、固定安装板,6-4、加强筋,7、曲轴,8、衬套,9-1、油缸安装座Ⅰ,9-2、油缸安装座Ⅱ,9-3、油缸安装座Ⅲ,9-4、油缸安装座Ⅳ,9-5、油缸安装座Ⅴ。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图3所示,一种衬套摩擦磨损试验装置,包括曲轴7和支撑在曲轴7两端的曲轴安装座6,曲轴7上设有多个偏心部,曲轴7由多个偏心部可拆卸的连接为一体,在试验时,需要将曲轴7拆开,将要试验的衬套8安装到曲轴7的偏心部与试验油缸的活塞杆轴心间,曲轴7的各个偏心部在圆周方向依序均匀偏转分布(即根据曲轴7上偏心部的数量不同,决定着相邻偏心部的空间偏转角度,如偏心部设置有三个,则三个偏心部间的夹角均为120°,当偏心部为四个时,四个偏心部绕着360°均匀排布,且相邻的偏心部间呈90°的夹角),曲轴7的偏心部不少于三个,曲轴7的两端端部同轴,且曲轴7的端部通过轴承安装在曲轴安装座6的安装孔6-1内,曲轴7每个偏心部均设有试验油缸,且试验油缸交叉设置在曲轴7的两侧,相邻试验油缸之间的曲轴7的同心部上安装有施力油缸,曲轴7的同心部与曲轴安装座6的安装孔6-1同轴,且施力油缸交叉设置在曲轴7的两侧,试验油缸和施力油缸均通过相应的油缸安装座铰接固定;试验油缸的油孔处安装有压力传感器,试验油缸的活塞杆上安装有位移传感器,压力传感器和位移传感器与控制系统信号连接,控制系统控制试验油缸和施力油缸动作;所述曲轴安装座6和油缸安装座固定在试验平台上。所述的施力油缸的油缸安装座与试验平台间滑动连接,施力油缸的油缸安装座通过螺栓与试验平台固定。
现以曲轴7上设置有三个偏心部对本申请做进一步的阐述,曲轴7的三个偏心部上依序设置有试验油缸Ⅰ2、试验油缸Ⅱ4和试验油缸Ⅲ5,试验油缸Ⅰ2和试验油缸Ⅱ4之间的同心部上安装有施力油缸Ⅰ1,试验油缸Ⅱ4和试验油缸Ⅲ5之间的同心部上安装有施力油缸Ⅱ3。施力油缸Ⅰ的缸底与油缸安装座Ⅰ9-1铰接,试验油缸Ⅰ的缸底与油缸安装座Ⅱ9-2铰接,施力油缸Ⅱ的缸底与油缸安装座Ⅲ9-3铰接,试验油缸Ⅱ的缸底与油缸安装座Ⅳ9-4铰接,试验油缸Ⅲ的缸底与油缸安装座Ⅴ9-5铰接。由于三个偏心部间的空间夹角为120°,使得试验油缸Ⅰ2、试验油缸Ⅱ4和试验油缸Ⅲ5间动作初相位相差120°,均布的偏转角度保证了试验装置协调运转,试验油缸Ⅰ2的油缸油孔、试验油缸Ⅱ4的油缸油孔和试验油缸Ⅲ5的油缸油孔处均安装有压力传感器,试验油缸Ⅰ2的活塞杆、试验油缸Ⅱ4的活塞杆和试验油缸Ⅲ5的活塞杆上均安装有位移传感器,压力传感器和位移传感器与控制系统信号连接,压力传感器和位移传感器将信号反馈给控制系统,协同控制系统控制试验油缸Ⅰ2的活塞杆、试验油缸Ⅱ4的活塞杆和试验油缸Ⅲ5的活塞杆移动进而带动曲轴7的转动,解决衬套8受力不均匀的问题,避免了卡死现象,提高了曲轴7的转动动作的平稳性及试验效率。控制系统根据传感器反馈信号实时记录试验次数、计算衬套失效时的行程及寿命。施力油缸Ⅰ1和施力油缸Ⅱ3给曲轴7提供弯矩,模拟衬套8实际工作过程当中的受力情况,施力油缸Ⅰ1和施力油缸Ⅱ3施加在曲轴7上力的大小及方向通过控制系统进行调节(力的方向是通过改变施力油缸的施力方向,例如1、施力油缸可由推力改为拉力。),通过改变施力油缸Ⅰ1和施力油缸Ⅱ3的安装位置调节施力角度。具体地,可以在试验平台上设置有腰型孔,施力油缸Ⅰ1的油缸安装座和施力油缸Ⅱ3的油缸安装座通过螺栓与试验平台的腰型孔相固定,通过施力油缸在腰型孔内的安装位置的改变来调节施力油缸的施力角度。
具体地,所述曲轴安装座6包括耳板6-2和固定安装板6-3,耳板6-2与固定安装板6-3垂直焊接固定,所述安装孔6-1设置耳板6-2上。耳板6-2和固定安装板6-3间设有加强筋6-4,加强筋6-4加强耳板6-2和固定安装板6-3间的连接稳定性。固定安装板6-3通过螺栓活动连接在试验平台上,方便拆卸。
所述试验装置通过试验油缸和施力油缸的协同作用还原衬套各种复杂工况,实现复杂工况下衬套的摩擦磨损试验。本发明可以在相同工况下一次进行批量样件的试验,保证试验的有效性、准确性。
本装置还可进行油缸的耐久试验和销轴的摩擦磨损试验,实现了一套试验装置的多种试验用途。
Claims (8)
1.一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:包括曲轴(7)和支撑在曲轴(7)两端的曲轴安装座(6),曲轴(7)上设有多个偏心部,曲轴(7)由多个偏心部可拆卸的连接为一体,曲轴(7)的各个偏心部在圆周方向依序均匀偏转分布,曲轴(7)的偏心部不少于三个,曲轴(7)的两端端部同轴,且曲轴(7)的端部安装在曲轴安装座(6)的安装孔(6-1)内,曲轴(7)每个偏心部均设有试验油缸,且试验油缸交叉设置在曲轴(7)的两侧,相邻试验油缸之间的曲轴(7)的同心部上安装有施力油缸,且施力油缸交叉设置在曲轴(7)的两侧,试验油缸和施力油缸均通过相应的油缸安装座铰接固定;测试时,将衬套(8)套装在曲轴(7)的偏心部与试验油缸的活塞杆轴心间;试验油缸的油孔处安装有压力传感器,试验油缸的活塞杆上安装有位移传感器,压力传感器和位移传感器与控制系统信号连接,控制系统控制试验油缸和施力油缸动作;所述曲轴安装座(6)和油缸安装座固定在试验平台上。
2.根据权利要求1所述的一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述的施力油缸的油缸安装座与试验平台间滑动连接,施力油缸的油缸安装座通过螺栓与试验平台固定。
3.根据权利要求1所述的一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述曲轴(7)上设置有三个偏心部,曲轴(7)的三个偏心部上依序设置有试验油缸Ⅰ(2)、试验油缸Ⅱ(4)和试验油缸Ⅲ(5),试验油缸Ⅰ(2)和试验油缸Ⅱ(4)之间的同心部上安装有施力油缸Ⅰ(1),试验油缸Ⅱ(4)和试验油缸Ⅲ(5)之间的同心部上安装有施力油缸Ⅱ(3)。
4.根据权利要求3所述的一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:试验平台上设置有腰型孔,施力油缸Ⅰ(1)的油缸安装座和施力油缸Ⅱ(3)的油缸安装座通过螺栓与试验平台的腰型孔相固定。
5.根据权利要求1所述的一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述曲轴安装座(6)包括耳板(6-2)和固定安装板(6-3),耳板(6-2)与固定安装板(6-3)垂直固定,所述安装孔(6-1)设置耳板(6-2)上。
6.根据权利要求5所述的一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述耳板(6-2)和固定安装板(6-3)焊接固定。
7.根据权利要求5所述的一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述耳板(6-2)和固定安装板(6-3)间设有加强筋(6-4)。
8.根据权利要求5所述的一种衬套摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述固定安装板(6-3)通过螺栓活动连接在试验平台上。
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