CN201429543Y - 一种喷磨试验仪用试样台系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于耐磨性测试仪器技术领域的一种喷磨试验仪用试样台系统。采用步进电机、同步带和同步轴共同配合来完成喷磨试验仪用试样台角度位置的调节和定位，采用固定轴式直线步进电机与试样台系统共同配合来完成喷磨试验仪用试样台高度位置的调节和定位，具有精确、灵活和方便等优点；将试样台角度定位装置支撑底座直接固定于固定轴式直线步进电机上，结构简单方便，无需使用导轨或滑道等引导装置，电机完全处于护套的保护之下，避免磨料进入电机而引起的损耗；利用步进的精密可控性，从而可提高测试结果的准确性、对比性和重现性。本实用新型能够自动、精确的对喷磨试验仪试样台系统进行角度位置和高度位置的调节和定位。

Description

一种喷磨试验仪用试样台系统

技术领域

本实用新型属于耐磨性测试仪器技术领域，特别涉及一种喷磨试验仪用试样台系统。

背景技术

材料抵抗磨损的能力称为耐磨性，又称耐磨耗性，铝合金建筑型材的耐磨性可以反映型材的耐磨擦、耐磨损的潜在能力，反映涂层对摩擦机械作用的抵抗能力。它是型材的一个重要质量指标，直接影响到铝型材的使用寿命，耐磨性好则在加工、使用过程中不易损坏。耐磨性可用磨耗量或耐磨指数表示，它实际上是涂层的硬度、附着力和内聚力综合效应的体现。对于建筑铝型材而言，可采用喷磨试验法来评定耐磨性。

耐磨性是表面膜层对摩擦作用的抵抗能力，也是衡量铝合金建筑型材质量和质量监督部门进行检查、质量监管的一项重要质量和技术指标。喷磨试验测定平均耐磨性的原理是由空气流将碳化硅颗粒喷射在试样一个小的检验区上，一直到裸露出金属基体为止。膜层的平均耐磨性可用喷磨时间或喷磨所用的碳化硅重量来表示。喷磨试验所用的仪器称为喷磨试验仪。在我国尚无专业生产喷磨试验仪的厂家，不能满足现代结构分析的需要。国外的喷磨试验仪生产厂家没有实现试验板角度任意位置的自动调节和定位，不能满足现代结构分析的需要。

现有仪器的角度属于固定角度，不能进行控制和调整，而试验角度对试验结果有很大的影响，如角度不同，其喷磨作用也不同。角度越大，其椭圆形的检验区越小，磨损越快，最终的检验点越明显。

而对于试验高度而言，在测试过程中，需要使喷嘴到试样架中心处的距离保持在10mm±2mm，这样就需要根据不同样品厚度的大小来调整高度，从而保证这一距离。否则喷到试样上的气流，磨料束的集中程度都会发生改变。因此喷磨试验仪需要带有一个精确可调的试样台系统。

随着时代的发展，对仪器自动化程度的要求也越来越高，而且需要仪器能满足多种试验条件的需要，从而有利于开展科研研究和不断改进测量方法。研制具有高度精确调节系统的喷磨试验仪试样台就是为了更好的满足这种需要。

发明内容

本实用新型针对现有技术中不能进行控制和调整试样台角度和高度的不足而提出一种喷磨试验仪用试样台系统。

一种喷磨试验仪用试样台系统，其特征在于，包括高度调节定位装置和角度调节定位装置两部分；

高度调节定位装置部分，高度支撑底座15上固定高度步进电机16和电机护套17，在高度步进电机16的螺杆上安装有底座固定螺母18，高度步进电机16通过外部接线与高度步进电机驱动器19连接，高度步进电机驱动器19与高度步进电机控制器20相连；

角度调节定位装置部分，角度支撑底座1通过底座固定螺母18安装在高度步进电机16的螺杆上，角度步进电机2固定在角度支撑底座1上，角度支撑底座1上固定支架3，支架3上设置转轴4，转轴4与支架3活动连接，转轴4上镶嵌有与之同心的试样板5，转轴4的一端与转轴固定螺母6相连接，另一端与同步轴A7相连接，同步轴A7通过同步带8与同步轴B9相连接，同步轴B9与角度步进电机2的输出轴相连，角度步进电机2通过外部接线与角度步进电机驱动器10连接，角度步进电机驱动器10与角度步进电机控制器11相连，同步轴A7、同步带8与同步轴B9均置于防护板12之下，护板12之上固定有压紧轮13，角度支撑底座1上设置配重14。

所述高度步进电机16为固定轴式1.8°直线步进电机。

所述角度步进电机2为1.8°步进电机。

所述高度步进电机驱动器19和角度步进电机驱动器10均为1.5A、8细分驱动器。

所述高度步进电机控制器19以0.1mm为步进单位。

所述角度步进电机控制器11以0.1°为步进单位。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型采用步进电机、同步带和同步轴共同配合来完成喷磨试验仪用试样台角度位置的调节和定位，这种电动调节具有精确、灵活和方便等优点；

2、本实用新型采用固定轴式直线步进电机与试样台系统共同配合来完成喷磨试验仪用试样台高度位置的调节和定位，这种电动调节具有精确、灵活和方便等优点；

3、本实用新型将试样台角度定位装置支撑底座直接固定于固定轴式直线步进电机，结构简单方便，无需使用导轨或滑道等引导装置。且电机完全处于护套的保护之下，可以避免磨料进入电机而引起的损耗；

4、本实用新型提高了设备的自动化程度，从而提高了工作效率；

5、利用步进的精密可控性，可以使不同试样在进行测试时，磨料喷射点都处在同一位置，从而可提高测试结果的准确性、对比性和重现性。

附图说明

图1是本实用新型喷磨试验仪用试样台系统的结构示意图；

图中标号：1-角度支撑底座；2-角度步进电机；3-支架；4-转轴；5-试样板；6-转轴固定螺母；7-同步轴A；8-同步带；9同步轴B；10-步进电机驱动器；11-步进电机控制器；12-护板；13-压紧轮；14-配重；15-高度支撑底座；16-高度步进电机；17-电机护套；18-底座固定螺母；19-高度步进电机驱动器；20-高度步进电机控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1

一种喷磨试验仪用试样台系统，如图1所示，包括高度调节定位装置和角度调节定位装置两部分；

高度调节定位装置部分，高度支撑底座15上固定高度步进电机16(高度步进电机16为固定轴式1.8°直线步进电机)和电机护套17，在高度步进电机16的螺杆上安装有底座固定螺母18，高度步进电机16通过外部接线与高度步进电机驱动器19(高度步进电机驱动器19为1.5A、8细分驱动器)连接，高度步进电机驱动器19与高度步进电机控制器20相连；

角度调节定位装置部分，角度支撑底座1通过底座固定螺母18安装在高度步进电机16的螺杆上，角度步进电机2(角度步进电机2为1.8°步进电机)固定在角度支撑底座1上，角度支撑底座1上固定支架3，支架3上设置转轴4，转轴4与支架3活动连接，转轴4上镶嵌有与之同心的试样板5，转轴4的一端与转轴固定螺母6相连接，另一端与同步轴A7相连接，同步轴A7通过同步带8与同步轴B9相连接，同步轴B9与角度步进电机2的输出轴相连，角度步进电机2通过外部接线与角度步进电机驱动器10(角度步进电机驱动器10为1.5A、8细分驱动器)连接，角度步进电机驱动器10与角度步进电机控制器11相连，同步轴A7、同步带8与同步轴B9均置于防护板12之下，护板12之上固定有压紧轮13，角度支撑底座1上设置配重14(配重14用以保持底座平衡)。

高度步进电机16由高度步进电机驱动器19驱动，由高度步进电机控制器20控制，高度步进电机控制器19以0.1mm为步进单位的步进控制方式控制高度步进电机16的转动，并进而通过旋转运动转换为直线运动，通过螺杆的运动带动试样板5的升降；角度步进电机2由角度步进电机驱动器10驱动，由角度步进电机控制器11控制，角度步进电机控制器11以0.1°为步进单位的步进控制方式控制角度步进电机2的转动，并进而带动试样板5旋转。

试样台进行角度调整时，试样板5与转轴4相连，可以使试样板5在转轴4的带动下在支架3上自由转动。支架3的底部连有角度支撑底座1，用于支撑支架3。转轴4的一端与同步轴A7相连接，并通过同步带8与同步轴B9相连接，而同步轴B9则与角度步进电机2的输出轴相连，当角度步进电机2转动时，通过其自身的输出轴带动同步轴B9一起转动，从而通过啮合作用带动转轴4及镶嵌在转轴4上的试样板5一起旋转，即可对试验板的角度进行调整。同步带8的松紧程度可通过固定于护板12之上的压紧轮13来调节。角度步进电机2由角度步进电机驱动器10驱动，并由角度步进电机控制器11控制，在角度步进电机控制器11中以0.1°为步进单位输入相应的角度，则角度步进电机2转动至相应的角度，并通过同步轮与同步带的啮合带动转轴及其上的试样板转至相应的角度。当试样板转至相应角度后，角度步进电机控制器11会发出信号使角度步进电机2停止旋转，并依靠角度步进电机2的保持力矩，和同步带、同步轴之间的啮合作用使试样板保持稳定，当试样板转至相应位置后，可使用固定螺母6使样板进一步牢固地保持在相应的位置。

试样台系统进行高度调整时，在高度步进电机控制器20中直接输入所需调整的高度，高度步进电机控制器20发出信号，由步进电机驱动器19接收指令，并驱动固定轴式直线步进电机16的螺杆移动相应的高度，角度支撑底座1与固定轴式直线步进电机16的螺杆通过固定螺母18连接在一起，会随着螺杆的移动一起移动，即在高度步进电机控制器20中所输入的移动高度，最终会转化为试样台系统的移动高度。当移动至设定的高度时，高度步进电机控制器20会发出信号使固定轴式直线步进电机16停止旋转，并依靠固定轴式直线步进电机16的保持力矩使试样台系统停留在预设的高度。

角度步进电机和高度步进电机可以进行数码控制高精度定位，试样台角度调节时只需在角度步进电机控制器上将相应的角度数值，使脉冲信号输入角度步进电机驱动器，角度步进电机便会进行正确的动作，并通过同步带、同步轮的啮合来带动转轴和其上的试样板，实现喷磨试验仪试样台系统角度的调整和定位。同理，只需在高度步进电机控制器上将相应的高度数值输入，使脉冲信号输入高度步进电机驱动器，高度步进电机便会进行正确的动作，并带动试样台系统进行动作，实现喷磨试验仪试验台系统高度位置的调整和定位。

本实用新型可由角度步进电机控制器输入任意角度来控制角度步进电机，并通过安装于角度步进电机输出轴上的同步轴带动同步带，并依靠同步带、同步轮的啮合来带动转轴，来对喷磨试验仪试验台角度位置进行调整和定位。由高度步进电机控制器输入高度数值来控制高度步进电机，并通过高度步进电机输出螺杆带动试样台一起动作，从而来对喷磨试验仪高度位置进行调整和定位。这种装置增强了设备的自动化程度，提高了仪器的精密性，提高了工作效率。

Claims (6)

1、一种喷磨试验仪用试样台系统，其特征在于，包括高度调节定位装置和角度调节定位装置两部分；

高度调节定位装置部分，高度支撑底座(15)上固定高度步进电机(16)和电机护套(17)，在高度步进电机(16)的螺杆上安装有底座固定螺母(18)，高度步进电机(16)通过外部接线与高度步进电机驱动器(19)连接，高度步进电机驱动器(19)与高度步进电机控制器(20)相连；

角度调节定位装置部分，角度支撑底座(1)通过底座固定螺母(18)安装在高度步进电机(16)的螺杆上，角度步进电机(2)固定在角度支撑底座(1)上，角度支撑底座(1)上固定支架(3)，支架(3)上设置转轴(4)，转轴(4)与支架(3)活动连接，转轴(4)上镶嵌有与之同心的试样板(5)，转轴(4)的一端与转轴固定螺母(6)相连接，另一端与同步轴A(7)相连接，同步轴A(7)通过同步带(8)与同步轴B(9)相连接，同步轴B(9)与角度步进电机(2)的输出轴相连，角度步进电机(2)通过外部接线与角度步进电机驱动器(10)连接，角度步进电机驱动器(10)与角度步进电机控制器(11)相连，同步轴A(7)、同步带(8)与同步轴B(9)均置于防护板(12)之下，护板(12)之上固定有压紧轮(13)，角度支撑底座(1)上设置配重(14)。

2、根据权利要求1所述的一种喷磨试验仪用试样台系统，其特征在于，所述高度步进电机(16)为固定轴式1.8°直线步进电机。

3、根据权利要求1所述的一种喷磨试验仪用试样台系统，其特征在于，所述角度步进电机(2)为1.8°步进电机。

4、根据权利要求1所述的一种喷磨试验仪用试样台系统，其特征在于，所述高度步进电机驱动器(19)和角度步进电机驱动器(10)均为1.5A、8细分驱动器。

5、根据权利要求1所述的一种喷磨试验仪用试样台系统，其特征在于，所述高度步进电机控制器(19)以0.1mm为步进单位。

6、根据权利要求1所述的一种喷磨试验仪用试样台系统，其特征在于，所述角度步进电机控制器(11)以0.1°为步进单位。

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