CN113237784A - 一种磁流体摩擦磨损性能测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种磁流体摩擦磨损性能测试装置及检测方法，其中，所述检测装置包括：回转台；热源，固定安装于所述回转台上，且使所述热源的部分表面与摩擦试样保持接触，以形成接触传热；磁源，设置于所述回转台上，且使所述磁源与摩擦试样保持预设间距；测试压块，抵压在摩擦试样的上表面，且保持预设压力；其中，回转台带动摩擦试样做回转运动，以使测试压块在热磁耦合工况下对摩擦试样的摩擦磨损性能进行测试。在热源与磁源的复合作用下，给摩擦试样施加热磁耦合场，再利用回转台带动摩擦试样做回转运动，以使测试压块与摩擦试样产生摩擦，从而模拟热磁耦合场中连续运动工况下的磁流体摩擦磨损性能。

Description

一种磁流体摩擦磨损性能测试装置及测试方法

技术领域

本公开涉及磨损测试技术领域，尤其涉及一种磁流体摩擦磨损性能测试装置及测试方法。

背景技术

磁流体是一种新型智能材料，具有优异的可控性，与传统润滑材料相比具有显著优势。磁流体根据其混合组份不同可分为磁流变液、磁流变脂、磁流变弹性体和磁流变聚合物凝胶等，由于磁流体主要由磁性颗粒与基载液组成，其物理和流变特性受外部温度与磁场强度的共同影响，关于这种影响及其具体性能还需进行大量实验研究。

目前，在对磁流体进行摩擦磨损性能研究试验中，往复式试验能较好的实现温控与磁控。

但是，发明人发现，往复式试验涉及速度方向变换，运动过程不连续，与实际机械装置工作状态不符，从而使实验结果缺乏有效性。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的在于提出一种磁流体摩擦磨损性能测试装置及测试方法，能够实现模拟运动连续化。

基于上述目的，本公开提供了一种磁流体摩擦磨损性能测试装置，包括：

回转台；

热源，固定安装于所述回转台上，且使所述热源的部分表面与摩擦试样保持接触，以形成接触传热；

磁源，设置于所述回转台上，且使所述磁源与摩擦试样保持预设间距；

测试压块，抵压在摩擦试样的表面，且保持预设压力；

其中，回转台带动摩擦试样做回转运动，以使测试压块在热磁耦合工况下对摩擦试样的摩擦磨损性能进行测试。

作为一种可选的实施方式，所述热源包括：

供热箱体，固定安装于所述回转台上，所述供热箱体具有供热腔，所述供热腔内存储有供热媒介，所述供热箱体上端与摩擦试样保持接触。

作为一种可选的实施方式，所述热源还包括：

储液箱体，与所述供热箱体通过进水管路和出水管路连接；

加热芯，设置于所述储液箱体内；

进水泵，安装于所述进水管路上，

出水泵，安装于所述出水管路上。

作为一种可选的实施方式，所述储液箱体内自上而下设置有储液腔、加热腔以及保温腔，储液腔与加热腔以及加热腔与保温腔均通过带阀门的管路连接，其中，加热芯设置于所述加热腔内，所述进水管路的两端分别与保温腔以及供热箱体连接，所述出水管路的两端分别与供热箱体以及储液腔连接。

作为一种可选的实施方式，所述热源的外壁套设有隔热套筒，所述磁源套设于所述隔热套筒的外侧。

作为一种可选的实施方式，还包括多个非磁性垫环，套设于所述隔热套筒的外侧，且设置于所述磁力件与所述回转台之间，以调节所述磁力件与摩擦试样的间距。

作为一种可选的实施方式，用冷源替换热源。

作为本发明的第二个方面，提供了一种磁流体摩擦磨损性能测试方法，所述测试方法应用于如上所述的测试装置，所述测试方法包括：

通过添加热源对摩擦试样接触传热；

通过添加磁源，并使磁源与摩擦试样保持预设间距；

回转台带动摩擦试样做回转运动，以使测试压块与摩擦试样产生摩擦。

作为一种可选的实施方式，所述测试方法还包括：

储液腔内的供热媒介流入加热腔内，通过加热腔内的加热芯对供热媒介加热至预设温度后，将供热媒介流入保温腔内，通过进水泵将供热媒介泵入供热箱体内，并通过出水泵将供热箱体内的供热媒介泵入，以使供热媒介循环流动，对摩擦试样进行持续稳定供热。

从上面所述可以看出，本公开提供的一种磁流体摩擦磨损性能测试装置及测试方法，将需要进行摩擦磨损性能测试的摩擦试样与热源保持接触，对摩擦试样接触传热，从而给摩擦试样施加一个温度场；另外，通过添加磁源，并使磁源与摩擦试样保持预设间距，从而给摩擦试样施加一个磁场；在热源与磁源的复合作用下，给摩擦试样施加热磁耦合场，再利用回转台带动摩擦试样做回转运动，以使测试压块与摩擦试样产生摩擦，从而模拟热磁耦合场中连续运动工况下的磁流体摩擦磨损性能。

附图说明

为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例的装配图；

图2为本公开实施例的磁源与摩擦试样的爆炸图；

图3为本公开实施例的储液箱体的内部示意图。

图中，1、回转台；2、供热箱体；3、磁源；4、测试压块；5、隔热套筒；6、非磁性垫环；7、储液箱体；71、储液腔；72、加热腔；73、保温腔；8、进水管路；9、出水管路；10、进水泵；11、出水泵；12、加热芯；100、摩擦试样；

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

为实现上述发明目的，如图1-3所示，本发明实施例提供了一种磁流体摩擦磨损性能测试装置，包括：

回转台1；

热源，固定安装于所述回转台1上，且使所述热源的部分表面与摩擦试样100保持接触，以形成接触传热；

磁力件3，设置于所述回转台1上，且使所述磁源3与摩擦试样100保持预设间距；

测试压块4，抵压在摩擦试样100的表面，且保持预设压力；

其中，回转台1带动摩擦试样100做回转运动，以使测试压块4在热磁耦合工况下对摩擦试样100的摩擦磨损性能进行测试。

本发明实施例中，在回转台1上设置热源，并将需要进行摩擦磨损性能测试的摩擦试样100与热源保持接触，对摩擦试样100接触传热，从而给摩擦试样100施加一个温度场；另外，通过添加磁源3，并使磁源3与摩擦试样100保持预设间距，从而给摩擦试样100施加一个磁场；在热源与磁源3的复合作用下，给摩擦试样100施加热磁耦合场，再利用回转台1带动摩擦试样100做回转运动，以使测试压块4与摩擦试样100产生摩擦，从而模拟热磁耦合场中连续运动工况下的磁流体摩擦磨损性能。

需要说明的是，摩擦试样100为磁流体制备而成的用于进行摩擦磨损试验的试样。

作为一种可选的实施方式，所述热源包括：

供热箱体2，固定安装于所述回转台1上，所述供热箱体2具有供热腔，所述供热腔内存储有供热媒介，所述供热箱体2上端与摩擦试样100保持接触。如此，供热媒介通过供热箱体2的壁向摩擦试样100接触传热。

可选的，摩擦试样100通过紧固件固定安装在供热箱体2的上端，以使摩擦试样100保持稳定。

可选的，供热媒介可以是水或者油等流体。

可选的，所述热源还包括：储液箱体7，与所述供热箱体2通过进水管路8和出水管路9连接；加热芯12，设置于所述储液箱体7内；进水泵10，安装于所述进水管路8上，出水泵11，安装于所述出水管路9上。如此，开启进水泵10与出水泵11后，能够使供热媒介在供热箱体2与储液箱体7中循环起来，从而实现供热箱体2的持续稳定供热。

优选的，所述储液箱体7内自上而下设置有储液腔71、加热腔72以及保温腔73，储液腔71与加热腔72以及加热腔72与保温腔73均通过带阀门的管路连接，其中，加热芯12设置于所述加热腔72内，所述进水管路8的两端分别与保温腔73以及供热箱体2连接，所述出水管路9的两端分别与供热箱体2以及储液腔71连接。

如此，储液腔71内的供热媒介流入加热腔72内，通过加热腔72内的加热芯12对供热媒介加热至预设温度后，将供热媒介流入保温腔73内，通过进水泵10将供热媒介泵入供热箱体2内，并通过出水泵11将供热箱体2内的供热媒介泵入，以使供热媒介循环流动，对摩擦试样100进行持续稳定供热。

可选的，所述热源的外壁套设有隔热套筒5，所述磁源3套设于所述隔热套筒5的外侧。如此，通过隔热套筒5的设置，降低温度对磁场的影响。

可选的，还包括多个非磁性垫环6，套设于所述隔热套筒5的外侧，且设置于所述磁源3与所述回转台1之间，以调节所述磁源3与摩擦试样100的间距。

非磁性垫环6与磁源3的数量与顺序可按照实际试验需要进行调整，非导磁环与磁源3的厚度也可以进行改变，以期达到调整摩擦试样100上表面磁场强度的目的。

可选的，用冷源替换热源，从而能够满足室温以下的试验温度要求。

作为本发明实施例的第二个方面，还提供了一种磁流体摩擦磨损性能测试方法，所述测试方法应用于上所述的测试装置，所述测试方法包括：

通过添加热源对摩擦试样100接触传热；

通过添加磁源3，并使磁源3与摩擦试样100保持预设间距；

回转台1带动摩擦试样100做回转运动，以使测试压块4与摩擦试样100产生摩擦。

可选的，所述测试方法还包括：

储液腔71内的供热媒介流入加热腔72内，通过加热腔72内的加热芯12对供热媒介加热至预设温度后，将供热媒介流入保温腔73内，通过进水泵10将供热媒介泵入供热箱体2内，并通过出水泵11将供热箱体2内的供热媒介泵入，以使供热媒介循环流动，对摩擦试样100进行持续稳定供热。

需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种磁流体摩擦磨损性能测试装置，其特征在于，包括：

回转台；

热源，固定安装于所述回转台上，且使所述热源的部分表面与摩擦试样保持接触，以形成接触传热；

磁源，设置于所述回转台上，且使所述磁源与摩擦试样保持预设间距；

测试压块，抵压在摩擦试样的表面，且保持预设压力；

其中，回转台带动摩擦试样做回转运动，以使测试压块在热磁耦合工况下与摩擦试样形成相对运动。

2.根据权利要求1所述的磁流体摩擦磨损性能测试装置，其特征在于，所述热源包括：

供热箱体，固定安装于所述回转台上，所述供热箱体具有供热腔，所述供热腔内存储有供热媒介，所述供热箱体上端与摩擦试样保持接触。

3.根据权利要求2所述的磁流体摩擦磨损性能测试装置，其特征在于，所述热源还包括：

储液箱体，与所述供热箱体通过进水管路和出水管路连接；

加热芯，设置于所述储液箱体内；

进水泵，安装于所述进水管路上，

出水泵，安装于所述出水管路上。

4.根据权利要求3所述的磁流体摩擦磨损性能测试装置，其特征在于，所述储液箱体内自上而下设置有储液腔、加热腔以及保温腔，储液腔与加热腔以及加热腔与保温腔均通过带阀门的管路连接，其中，加热芯设置于所述加热腔内，所述进水管路的两端分别与保温腔以及供热箱体连接，所述出水管路的两端分别与供热箱体以及储液腔连接。

5.根据权利要求1所述的磁流体摩擦磨损性能测试装置，其特征在于，所述热源的外壁套设有隔热套筒，所述磁源套设于所述隔热套筒的外侧。

6.根据权利要求5所述的磁流体摩擦磨损性能测试装置，其特征在于，还包括多个非磁性垫环，套设于所述隔热套筒的外侧，且设置于所述磁力件与所述回转台之间，以调节所述磁源与摩擦试样上表面的间距。

7.根据权利要求1所述的磁流体摩擦磨损性能测试装置，其特征在于，用冷源替换热源。

8.一种磁流体摩擦磨损性能测试方法，其特征在于，所述测试方法应用于如权利要求1-7任意一项所述的测试装置，所述测试方法包括：

通过添加热源对摩擦试样接触传热；

通过添加磁源，并使磁源与摩擦试样保持预设间距；

回转台带动摩擦试样做回转运动，以使测试压块与摩擦试样产生摩擦。

9.根据权利要求8所述的磁流体摩擦磨损性能测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

储液腔内的供热媒介流入加热腔内，通过加热腔内的加热芯对供热媒介加热至预设温度后，将供热媒介流入保温腔内，通过进水泵将供热媒介泵入供热箱体内，并通过出水泵将供热箱体内的供热媒介泵入，以使供热媒介循环流动，对摩擦试样进行持续稳定供热。

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