CN201122126Y - 往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机的加载机构 - Google Patents
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Abstract
往复式活塞环－缸套摩擦磨损试验机的加载机构。本实用新型涉及机械摩擦磨损与控制领域，特别涉及一种用于往复式活塞环－缸套摩擦磨损试验机的加载机构。本机构的加载螺栓的一端连接于试验机导向机构中的滑块上，另一端通过加载螺母压紧在内涨套的端面；缸套固定在机座上，内孔中套装入外涨套和内涨套，外涨套的内孔及内涨套外壁带有相同的锥度，活塞环装在外涨套上。本实用新型结构简单，安装方便，以内燃机实际使用的活塞环－缸套为摩擦副元件，载荷施加与测定容易。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械摩擦磨损与控制领域，特别涉及一种用于往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机的加载机构。
背景技术
活塞环-缸套是内燃机中最重要、最关键的运动副，也是运行于高速、高温、超负荷等恶劣环境的比较典型的摩擦副。活塞环-缸套的摩擦、润滑、磨损性能对提高内燃机的可靠性和耐久性，保证内燃机经济、可靠地工作具有决定性的作用。其摩擦学问题的研究一直是人们关注的热点之一。然而，由于活塞环-缸套摩擦学问题的复杂性，许多研究还很不够，还具有一定程度的局限性，许多问题至今仍未弄清。而且，随着对内燃机的性能要求越来越严格，从而使内燃机活塞环-缸套摩擦学问题的研究变得更加突出和迫切。
在研究内燃机活塞环-缸套摩擦学问题中，试验机起着重要的作用。目前，国内外使用的摩擦磨损试验机大多数都是用于试样试验，采用标准的试样，模拟点、线、面及复合运动等各种形式的摩擦副，对材料摩擦磨损性能或润滑油性能进行对比、评定。
上述试验机主要针对标准的试样试验，而且这些试验机大多价格昂贵。专门针对活塞-缸套的试验机目前市场所上还没有成熟的产品，国内各内燃机生产企业或相关配件企业对活塞-缸套摩擦、磨损也缺乏系统的试验设备。
因此，需要设计一种以内燃机实际使用的活塞环-缸套为摩擦副元件的往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机，而使用对应的加载机构，使载荷的改变和施加容易且方便，从而使又是测定容易是很重要的一个环节。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机的加载机构，它可直接以内燃机实际使用的活塞环-缸套为摩擦副元件，施加和改变载荷，且其结构简单，安装方便，载荷施加与测定容易。
解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：加载螺栓的一端连接于试验机导向机构中的滑块上，另一端通过加载螺母压紧在内涨套的端面；缸套固定在机座上，内孔中套装入外涨套和内涨套，外涨套的内孔及内涨套外壁带有相同的锥度，活塞环装在外涨套上。
在本加载机构中，外涨套纵向开有弹性涨缩缝，外涨套和内涨套的配合锥度以1∶8～1∶12为宜。
本加载装置是利用涨套来实现不同涨力的加载。其工作原理是：加载螺母向里拧紧，推动内涨套向里移动，从而使涨套涨大，压紧活塞环贴紧缸套内表面，达到向径向施加力的目的。例如当涨套的锥度为1∶10时，如果螺母向里拧1mm，涨套将涨大0.1mm，涨套是均匀变化的。
本实用新型的有益效果是：
(1)本加载装置直接安装内燃机实际使用的活塞环，并与相应缸套相配，无需另行制作试件。
(2)本发明加载装置加工简单，安装方便，载荷施加与测定容易。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机示意图。
图中各标号依次表示：缸套1、内涨套2、活塞环3、外涨套4、加载螺母5、加载螺栓6、加载机构7、导向机构8、曲柄连杆机构9、机座10、弹性涨缩缝11。
具体实施方式
如图1、图2所示，本机构配置在往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机中使用，加载螺栓6的一端连接于试验机的导向机构中8的滑块上(图2)，随滑块做复式水平运动；加载螺栓6的另一端通过加载螺母5压紧在内涨套2的端面。缸套1固定在机座10上，缸套1内孔中套装入了外涨套4和内涨套2，外涨套纵向开有弹性涨缩缝，外涨套4的内孔及内涨套2外壁沿轴向带有1∶8～1∶12的相同的锥度，活塞环3装在外涨套4外壁的安装槽中。
试验机载荷的标定与施加：
当涨套的锥度为1∶10，螺母向里拧紧0.1mm所加载荷大小的标定：
(1)设活塞环受径向力为N1，用传感器测出活塞环-缸套摩擦副作往复运
动时的摩擦力F1；
(2)设螺母向里拧紧0.1mm向活塞环施加的力为Fr，用加载螺母向里拧紧1mm，则此时活塞环所受径向力为N2＝Fr+N1，测出加载后的摩擦力F2；
(3)活塞环与缸套材料均为铸铁，在充分润滑状态下，它们之间的滑动摩擦系数为f＝0.1；
(4)根据公式F＝fN得到F1＝fN1，F2＝fN2
由上述三个公式即可得出Fr的值。经试验测量与计算，得到Fr＝5kg，即加载螺母向里拧紧0.1mm可加载5kg的径向力。
载荷施加时，先根据要施加力的大小计算出螺母的行程，然后按该行程把加载螺母向里拧紧，用游标卡尺(精度为0.02mm)来控制这个距离。
Claims (2)
1、一种往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机的加载机构，其特征是：加载螺栓的一端连接于试验机导向机构中的滑块上，另一端通过加载螺母压紧在内涨套的端面；缸套固定在机座上，内孔中套装入外涨套和内涨套，外涨套的内孔及内涨套外壁带有相同的锥度，活塞环装在外涨套上。
2、按权利要求1所述的往复式活塞环-缸套摩擦磨损试验机的加载机构，其特征是：外涨套纵向开有弹性涨缩缝，外涨套和内涨套的配合锥度为1∶8～1∶12。
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