CN206047788U - 一种自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，包括实验台，实验台上设有电机、滑枕和工作台；实验台内设有用于带动滑枕沿y方向做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，传动齿轮系与电机相连；滑枕上固定有磁性金属盘试样，并安装有用于控制磁性金属盘试样旋转的伺服电机；工作台上设有用于打磨磁性金属盘试样的砂纸，磁性金属盘试样与砂纸之间为面接触。本实用新型能够提高金属盘试样的表面粗糙度值，提高磁性金属盘试样与摩擦副材料的摩擦效率，减少摩擦表面杂质对摩擦试验的影响，具有设计新颖、结构合理、经济、便利等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备领域，涉及一种自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，使其在加工后能提高其与摩擦副材料的摩擦效率，避免金属摩擦表面杂质对摩擦试验的影响。
背景技术
目前，针对金属材料的摩擦学研究发现，影响其摩擦学性能的因素诸多，如摩擦副材料的配副方式、摩擦表面杂质、摩擦润滑介质等等。因此，在试验前有效的对金属材料表面进行打磨，排除摩擦表面杂质，会产生较为理想的试验结果。
当前，将金属摩擦材料装夹到不同类型的摩擦试验机可以进行多种摩擦试验。但在试验前，需要对金属材料进行打磨，以此来排除摩擦表面杂质对材料摩擦性能的影响。一般将磁性金属盘表面进行一个方向的打磨后，需将金属盘旋转90°进一步打磨，这样打磨出的金属表面纹路整齐，表面较为光滑。但由于摩擦试验机夹具尺寸的限制，以MMU-5G端面磨损试验机为例，销-盘摩擦副中，金属盘试样的尺寸是金属盘试样的尺寸相对较小，人工打磨金属盘试样表面不易操作，不仅费时费力，而且由于旋转角度不准确造成打磨粗糙度不均匀使摩擦副在摩擦过程中产生较大的摩擦因数与磨损率，达不到试验的要求，严重影响到对摩擦配副的摩擦机理等的研究。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，能够减少人工旋转角度不精造成的打磨不均匀等缺点，使磁性金属盘打磨表面纹路保持整齐，有效的降低摩擦表面杂质对摩擦副材料摩擦学特性的影响，具有设计新颖、结构合理、经济、便利等特点。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，包括实验台，实验台上设有电机、滑枕和工作台；实验台内设有用于带动滑枕在y方向上做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、以及用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，传动齿轮系与电机相连；滑枕上固定有磁性金属盘试样，滑枕上还设有用于控制磁性金属盘试样旋转的伺服电机；工作台上设有用于打磨磁性金属盘试样的砂纸，且磁性金属盘试样与砂纸之间为面接触。
所述的传动齿轮系包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及第四齿轮，其中电机通过带传动及皮带轮与第一齿轮相连，第一齿轮与第二齿轮相咬合，第二齿轮和第三齿轮同轴设置，第三齿轮与第四齿轮相咬合，第四齿轮与摆动导杆机构和间歇运动机构相连。
所述的摆动导杆机构包括曲柄、滑块、导杆和第一连杆，其中曲柄的一端铰接在第四齿轮的转轴上，另一端铰接在滑块上；导杆的下端铰接在实验台内的铰接点上，上端穿过滑块后铰接在滑枕上；第一连杆的一端与导杆的上端铰接相连，另一端铰接在滑枕上。
所述的间歇运动机构包括凸轮、滑轮、第二连杆、第三连杆、摇杆、棘轮和棘爪，其中凸轮同轴固定在第四齿轮上，滑轮与凸轮之间为线接触，且滑轮与第二连杆的一端铰接相连，第二连杆的中段铰接在实验台内的铰接点上，第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰接相连，第三连杆的另一端与摇杆的一端铰接相连，摇杆的另一端与棘爪相连，棘轮穿套在螺旋机构上并与棘爪咬合，螺旋机构的一端固定在工作台上。
所述的滑枕靠近工作台的一端装有磁性吸盘，磁性吸盘上吸附着磁性金属盘试样，伺服电机位于磁性吸盘的上方，且伺服电机通过联轴器与磁性吸盘相连。
所述的工作台上设有定位夹，砂纸通过定位夹固定在工作台上。
相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型巧妙的参考了牛头刨床的摆动导杆运动，将传动齿轮系的旋转运动转变为滑枕的往复运动，并在滑枕上安装伺服电机，伺服电机能够带动磁性金属盘试样旋转，以此对磁性金属盘试样进行往复的打磨和自动旋转。设置的间歇运动机构，利用棘轮的间歇运动带动工作台和砂纸进给运动，使磁性金属盘试样始终在新的砂纸区域上进行打磨，减少打磨过程中金属废屑粘着打磨面，保证了试验面的粗糙度值和摩擦学特性。本实用新型能够减少人工旋转角度不精造成的打磨不均匀等缺点，使磁性金属盘打磨表面纹路保持整齐，并能够减少人工打磨导致的精度不高等缺点，提高磁性金属盘试样的表面粗糙度值，有效的降低摩擦表面杂质对摩擦副材料摩擦学特性和摩擦试验的影响，提高磁性金属盘试样与摩擦副材料的摩擦效率，具有设计新颖、结构合理、经济、便利等特点，具有广阔的实验前景。
进一步的，本实用新型中电机通过带传动带动皮带轮运动，皮带轮带动同轴的第一齿轮运动，通过传动齿轮系带动曲柄、滑块和导杆组成的摆动导杆机构运动，摆动导杆机构驱动连杆带动滑枕做y方向的往复运动。滑枕前端装有伺服电机，伺服电机通过联轴器控制磁性吸盘的旋转，磁性吸盘上吸附着磁性金属盘试样，滑枕带动着磁性金属盘试样在砂纸上往复运动，以此对金属盘试样进行表面滑动打磨。砂纸被定位夹定位在工作台上。滑枕左行时，凸轮运动带动滑轮运动，滑轮带动第二连杆、第三连杆、摇杆和棘轮运动，棘轮带动螺旋机构运动使工作台在z方向上做一次进给运动，以便使滑枕带着磁性金属盘试样在新的砂纸区域进行打磨作业，避免金属磨屑对打磨表面的影响。当磁性金属盘试样在一张砂纸上打磨完后，清理表面的金属磨屑或更换新的砂纸，并通过控制器控制伺服电机旋转90°，带动磁性金属盘试样旋转90°，继续通过滑枕带动磁性金属盘试样在砂纸区域内进行打磨。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型中磁性金属盘试样自动旋转机构的结构示意图；
其中：1为电机，2为带传动，3为皮带轮，4为第一齿轮，5为第二齿轮，6为第三齿轮，7为第四齿轮，8为曲柄，9为滑块，10为导杆，11为第一连杆，12为滑枕，13为伺服电机，14为联轴器，15为磁性吸盘，16为磁性金属盘试样，17为砂纸，18为定位夹，19为工作台，20为凸轮，21为滑轮，22为第二连杆，23为第三连杆，24为摇杆，25为棘轮，26为棘爪，27为螺旋机构，28为实验台。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
参见图1和图2，本实用新型提供的自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，包括实验台28，实验台28上设有电机1、滑枕12和工作台19；实验台28内设有用于带动滑枕12在y方向上做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台19沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、以及用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，电机1与传动齿轮系相连带动传动齿轮系运转；滑枕12靠近工作台19的一端装有磁性吸盘15，磁性吸盘15上吸附着磁性金属盘试样16；伺服电机13安装在滑枕12上并位于磁性吸盘15的上方，伺服电机13通过联轴器14与磁性吸盘15相连；工作台19上设有定位夹18，砂纸17通过定位夹18固定在工作台19上，用于打磨磁性金属盘试样16，磁性金属盘试样16与砂纸17之间为面接触。本实用新型通过摆动导杆机构带动滑枕12及其上的磁性金属盘试样16在工作台19上的砂纸17上进行表面滑动打磨，同时通过伺服电机13带动磁性金属盘试样16自动旋转，并通过间歇运动机构带动工作台19在z方向上做间歇性的进给运动，以便使滑枕12带着磁性金属盘试样16在新的砂纸区域进行打磨作业。
其中传动齿轮系包括第一齿轮4、第二齿轮5、第三齿轮6及第四齿轮7，电机1通过带传动2及皮带轮3与第一齿轮4相连，第一齿轮4与第二齿轮5相咬合，第二齿轮5和第三齿轮6同轴设置，第三齿轮6与第四齿轮7相咬合，第四齿轮7与摆动导杆机构和间歇运动机构相连。
摆动导杆机构包括曲柄8、滑块9、导杆10和第一连杆11，其中曲柄8的一端铰接在第四齿轮7的转轴上，另一端铰接在滑块9上；导杆10的下端铰接在实验台28内的铰接点上，上端穿过滑块9后铰接在滑枕12上；第一连杆11的一端与导杆10的上端铰接相连，另一端铰接在滑枕12上。
间歇运动机构包括凸轮20、滑轮21、第二连杆22、第三连杆23、摇杆24、棘轮25和棘爪26，其中凸轮20同轴固定在第四齿轮7上，滑轮21与凸轮20之间为线接触，且滑轮21与第二连杆22的一端铰接相连，第二连杆22的中段铰接在实验台28内的铰接点上，第二连杆22的另一端与第三连杆23的一端铰接相连，第三连杆23的另一端与摇杆24的一端铰接相连，摇杆24的另一端与棘爪26相连，棘轮25穿套在螺旋机构27上并与棘爪26咬合，螺旋机构27的一端固定在工作台19上。
本实用新型的工作原理及工作过程为：
实验台28上装有电机1，电机1通过带传动2带动皮带轮3运动，皮带轮3带动同轴的第一齿轮4运动，第一齿轮4通过啮合带动第二齿轮5运动，第二齿轮5带动同轴的第三齿轮6运动，第三齿轮6通过啮合带动第四齿轮7运动，第四齿轮7上铰链有滑块9，第四齿轮7运动带动曲柄8、滑块9和导杆10组成的摆动导杆机构驱动第一连杆11带动滑枕12在y方向上做往复运动，滑枕12前端装有伺服电机13和磁性吸盘15，伺服电机13通过联轴器14控制磁性吸盘15的旋转，磁性吸盘15上吸附着磁性金属盘试样16，滑枕12带动着磁性金属盘试样16在砂纸17上往复运动，以此对磁性金属盘试样16进行表面滑动打磨。砂纸17被定位夹18定位在工作台19上。滑枕12左行时，凸轮20运动带动滑轮21运动，滑轮21带动第二连杆22、第三连杆23、摇杆24运动，摇杆24摆动带动棘爪26运动使其推动棘轮25做同向运动，棘轮25带动螺旋机构27运动使工作台19在z方向上做一次进给运动，以便使滑枕12带着磁性金属盘试样16在新的砂纸区域进行打磨作业。当磁性金属盘试样16在一张砂纸17上打磨完后，清理表面的金属磨屑或更换新的砂纸17，并通过控制器控制伺服电机13旋转90°，带动磁性金属盘试样16旋转90°，再继续通过滑枕12带动磁性金属盘试样16在砂纸区域内进行打磨。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：包括实验台(28)，实验台(28)上设有电机(1)、滑枕(12)和工作台(19)；实验台(28)内设有用于带动滑枕(12)在y方向上做往复运动的摆动导杆机构、用于带动工作台(19)沿z方向做间歇进给运动的间歇运动机构、以及用于驱动摆动导杆机构和间歇运动机构运动的传动齿轮系，传动齿轮系与电机(1)相连；滑枕(12)上固定有磁性金属盘试样(16)，滑枕(12)上还设有用于控制磁性金属盘试样(16)旋转的伺服电机(13)；工作台(19)上设有用于打磨磁性金属盘试样(16)的砂纸(17)，且磁性金属盘试样(16)与砂纸(17)之间为面接触；其中滑枕(12)靠近工作台(19)的一端装有磁性吸盘(15)，磁性吸盘(15)上吸附着磁性金属盘试样(16)；伺服电机(13)位于磁性吸盘(15)的上方，且伺服电机(13)通过联轴器(14)与磁性吸盘(15)相连。
2.根据权利要求1所述的自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：所述的传动齿轮系包括第一齿轮(4)、第二齿轮(5)、第三齿轮(6)及第四齿轮(7)，其中电机(1)通过带传动(2)及皮带轮(3)与第一齿轮(4)相连，第一齿轮(4)与第二齿轮(5)相咬合，第二齿轮(5)和第三齿轮(6)同轴设置，第三齿轮(6)与第四齿轮(7)相咬合，第四齿轮(7)与摆动导杆机构和间歇运动机构相连。
3.根据权利要求2所述的自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：所述的摆动导杆机构包括曲柄(8)、滑块(9)、导杆(10)和第一连杆(11)，其中曲柄(8)的一端铰接在第四齿轮(7)的转轴上，另一端铰接在滑块(9)上；导杆(10)的下端铰接在实验台(28)内的铰接点上，上端穿过滑块(9)后铰接在滑枕(12)上；第一连杆(11)的一端与导杆(10)的上端铰接相连，另一端铰接在滑枕(12)上。
4.根据权利要求2所述的自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：所述的间歇运动机构包括凸轮(20)、滑轮(21)、第二连杆(22)、第三连杆(23)、摇杆(24)、 棘轮(25)和棘爪(26)，其中凸轮(20)同轴固定在第四齿轮(7)上，滑轮(21)与凸轮(20)之间为线接触，且滑轮(21)与第二连杆(22)的一端铰接相连，第二连杆(22)的中段铰接在实验台(28)内的铰接点上，第二连杆(22)的另一端与第三连杆(23)的一端铰接相连，第三连杆(23)的另一端与摇杆(24)的一端铰接相连，摇杆(24)的另一端与棘爪(26)相连，棘轮(25)穿套在螺旋机构(27)上并与棘爪(26)咬合，螺旋机构(27)的一端固定在工作台(19)上。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的自动旋转打磨磁性金属盘试样的实验设备，其特征在于：所述的工作台(19)上设有定位夹(18)，砂纸(17)通过定位夹(18)固定在工作台(19)上。
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| CN111136512A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-12 | 辽宁科技大学 | 一种轴瓦内壁的磁力研磨装置及方法 |
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2016
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Legal Events
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