CN206683980U - 四球摩擦磨损试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四球摩擦磨损试验系统，它包括机座，机座上安装有油盒装置，油盒装置上方设有旋转轴机构，油盒装置上安装有摩擦力传感器和摩擦系数传感器。油盒装置包括固定支座，固定支座上安装有用于盛放被测液体的油盒，油盒顶口处安装有卡环，处于油盒上方的旋转轴机构的转轴可通过卡环伸入油盒内腔中，油盒内壁上安装有霍尔传感器，霍尔传感器经由AD转换装置与计算机连接，油盒外侧壁上缠绕有线圈，线圈的两端头分别与可控电源的正、负极端连接，可控电源与计算机连接。本实用新型实现了在被测液体处于磁场作用下的钢球摩擦磨损测量，测量准确性高，可真实反映被测液体在磁场环境下的性能。

Description

四球摩擦磨损试验系统

技术领域

本实用新型涉及一种四球摩擦磨损试验系统，属于钢球磨损试验领域。

背景技术

传统的四球摩擦磨损试验机是一种以滑动摩擦的形式，在点接触压力下，评定被测液体的承载能力，包括最大无卡咬负荷PB、烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ等的测试装置。在配置相关特殊测量设备的条件下，四球摩擦磨损试验机还可实现摩擦副磨斑的测量、记录与显示。因此，四球摩擦磨损试验机目前已在润滑油以及其它液体性能测试中被广泛地应用。但是，从实际实施中可以发现，传统的四球摩擦磨损试验机上没有设置磁场模块，因而其无法在被测液体处于磁场作用下时，对钢球的摩擦磨损情况进行测量，不能适用于对磁场状态下会改变结构特性的液体性能进行测试，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种四球摩擦磨损试验系统，其实现了在被测液体处于磁场作用下的钢球摩擦磨损测量，测量准确性高，可真实反映被测液体在磁场环境下的性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种四球摩擦磨损试验系统，它包括机座，机座上安装有油盒装置，油盒装置上方设有旋转轴机构，油盒装置上安装有摩擦力传感器和摩擦系数传感器，其特征在于：油盒装置包括固定支座，固定支座上安装有用于盛放被测液体的油盒，油盒顶口处安装有卡环，处于油盒上方的旋转轴机构的转轴可通过卡环伸入油盒内腔中，油盒内壁上安装有霍尔传感器，霍尔传感器经由AD转换装置与计算机连接，油盒外侧壁上缠绕有线圈，线圈的两端头分别与可控电源的正、负极端连接，可控电源与计算机连接。

所述油盒的内腔底部设有用于放置钢球的槽位。

所述卡环上安装有用于显示磁场强度的LED显示屏。

所述线圈的两端头之间连接有电容，电容与所述线圈形成LC振荡电路。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型实现了在被测液体处于磁场环境下的钢球摩擦磨损测量，测量准确性高，可真实反映被测液体在磁场作用下的诸如承载能力等各项性能，适用于借由测量钢球摩擦磨损情况来对磁场状态下会改变结构特性的液体性能进行测试。

2、本实用新型组成合理，成本低，操作便捷，磁场强度可通过调整可控电源输出电流来调节，测量的磁场强度准确，可真实反映被测液体所处磁场环境情况。

3、本实用新型设计了LC振荡电路来消除线圈剩磁，确保了整个系统的稳定运行，确保了测量的精准性。

附图说明

图1是本实用新型四球摩擦磨损试验系统的组成示意图。

图2是油盒装置的结构示意图。

图3是俯视看去，油盒装置内部示意图。

图4是等效LC振荡电路的示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型四球摩擦磨损试验系统包括机座10，机座10上安装有油盒装置20，油盒装置20上方设有旋转轴机构30，油盒装置20上安装有摩擦力传感器和摩擦系数传感器(图中未示出)，旋转轴机构30可包括高度调节机构、转轴。旋转轴机构、摩擦力传感器和摩擦系数传感器属于传统四球摩擦磨损试验机上的已有设备，故不对其进行详述。

如图，油盒装置20包括固定支座21，固定支座21上安装有用于盛放被测液体(如润滑油)的油盒22，油盒22顶口处安装有卡环23，卡环23与固定支座21一起使油盒22稳定地固定住，处于油盒22上方的旋转轴机构30的转轴可通过卡环23伸入油盒22内腔中，油盒22内壁上安装有霍尔传感器70，霍尔传感器70的信号端口经由AD转换装置50与计算机40的相应端口连接，油盒22外侧壁上缠绕有线圈90，线圈90的两端头分别与可控电源60的正、负极端连接，可控电源60的控制信号端口与计算机40的相应端口连接。

如图3，油盒22的内腔底部设有用于放置钢球的槽位220。

在实际设计中，卡环23的开口与旋转轴机构30的转轴截面尺寸相适配，以便转轴可正好从卡环23的开口伸入油盒22内腔。

如图2，卡环23上可安装有用于显示磁场强度的LED显示屏80，LED显示屏80的信号端口与计算机40的相应端口连接。LED显示屏80还可用于显示其它测量数据等信息。

在本实用新型中，霍尔传感器70选用为线性霍尔传感器。线性霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，其输出模拟量。

另外，旋转轴机构30的信号端口与计算机的相应端口连接，摩擦力传感器和摩擦系数传感器的信号端口与AD转换装置50的相应信号端口连接。

电感线圈中普遍存在剩磁，剩磁对线圈的危害较大，并且剩磁一旦产生，其不会自动消失，因此在正常运行条件下，剩磁将长期存在，进而影响整个系统的运行稳定性和可靠性，以及计量、测量的准确性。为此，本实用新型增加了LC振荡电路来有效消除线圈90中的剩磁，以保证测量准确与精度。

如图1，线圈90的两端头之间连接有电容C，电容C与线圈90形成LC振荡电路。

具体来说，参照图4来理解，缠绕的线圈90视为电感L，整个线圈90的电阻等效为电阻R，可控电源60视为电源E。去磁的实现主要是运用了LC振荡电路中电容C跟电感L的储能特性，线圈90的电磁会在电容C与电感L两种能量之间交替转化，而所有电子元件都存在损耗，因此线圈90的剩磁能量在电容与电感之间互相转化的过程中便被消耗，从而实现消除剩磁的目的。

在实际使用时，在油盒22内的槽位220上放置好钢球，倒入待测液体，安装好卡环23。通过计算机40开启可控电源60，同时通过高度调节机构令转轴伸入油盒22至工作位置，启动转轴旋转，开始测试。

调节可控电源60的输出电流，令线圈90通入电流产生磁场，使被测液体中的四个钢球处于所需的磁场强度下进行摩擦试验。霍尔传感器70感测磁场强度，将感测数据传送给AD转换装置50进行模数变换，然后传送给计算机40。同时，摩擦力传感器和摩擦系数传感器采集的数据也传送给AD转换装置50进行模数变换后送至计算机40。最终由计算机40进行后续处理与分析，得出被测液体在磁场环境下时的钢球摩擦磨损程度，以实现被测液体在磁场作用下时的各项性能评定，如承载能力等。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型实现了在被测液体处于磁场环境下的钢球摩擦磨损测量，测量准确性高，可真实反映被测液体在磁场作用下的诸如承载能力等各项性能，适用于借由测量钢球摩擦磨损情况来对磁场状态下会改变结构特性的液体性能进行测试。

2、本实用新型组成合理，成本低，操作便捷，磁场强度可通过调整可控电源输出电流来调节，测量的磁场强度准确，可真实反映被测液体所处磁场环境情况。

3、本实用新型设计了LC振荡电路来消除线圈剩磁，确保了整个系统的稳定运行，确保了测量的精准性。

以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (7)

1.一种四球摩擦磨损试验系统，它包括机座，机座上安装有油盒装置，油盒装置上方设有旋转轴机构，油盒装置上安装有摩擦力传感器和摩擦系数传感器，其特征在于：油盒装置包括固定支座，固定支座上安装有用于盛放被测液体的油盒，油盒顶口处安装有卡环，处于油盒上方的旋转轴机构的转轴可通过卡环伸入油盒内腔中，油盒内壁上安装有霍尔传感器，霍尔传感器经由AD转换装置与计算机连接，油盒外侧壁上缠绕有线圈，线圈的两端头分别与可控电源的正、负极端连接，可控电源与计算机连接。

2.如权利要求1所述的四球摩擦磨损试验系统，其特征在于：

所述油盒的内腔底部设有用于放置钢球的槽位。

3.如权利要求1所述的四球摩擦磨损试验系统，其特征在于：

所述卡环的开口与所述旋转轴机构的所述转轴的截面尺寸相适配。

4.如权利要求1所述的四球摩擦磨损试验系统，其特征在于：

所述卡环上安装有用于显示磁场强度的LED显示屏。

5.如权利要求1所述的四球摩擦磨损试验系统，其特征在于：

所述霍尔传感器为线性霍尔传感器。

6.如权利要求1所述的四球摩擦磨损试验系统，其特征在于：

所述旋转轴机构与所述计算机连接，所述摩擦力传感器和所述摩擦系数传感器与所述AD转换装置连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的四球摩擦磨损试验系统，其特征在于：

所述线圈的两端头之间连接有电容，电容与所述线圈形成LC振荡电路。