CN212483235U - 多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机 - Google Patents

Abstract

多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机属于材料表面性能分析技术领域，目的在于解决现有技术存在的结构复杂、操作繁琐、所构成的零部件造价较高、试验机成本较高以及工作效率和耐磨性检测的准确度差的问题。本实用新型的试验机包括：支撑体；设置在支撑体上端的摩擦单元，摩擦单元至少包括一个转盘以及可拆卸设置在转盘上的摩擦体；以及圆周均布在支撑体上的多组夹持单元，通过夹持单元夹持试样，使试样和摩擦单元的摩擦体接触，并通过夹持单元调整试样和摩擦体接触的力的大小。本实用新型的试验机转盘上共设有四个支持架，可以根据试样数量随意拆卸，大大提高了工作效率。并且安装注水系统，可进行干湿两种磨擦试验。

Description

多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机

技术领域

本实用新型属于材料表面性能分析技术领域，具体涉及一种多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机。

背景技术

新材料是指新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的材料，在各个行业都有非常广泛的应用，作为基础性和支柱性战略产业，是现代高新技术和产业的基础和先导。其中材料检测是新材料的重要方面，尤其是耐磨性是体现新材料表面性能的一个重要指标。激光熔覆技术也是改变材料表面性能的绝佳手段，激光熔覆技术具体通过以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而大大改善材料表面耐磨性。无论是新材料还是激光熔覆技术，都对材料表面耐磨性有所改善，因此开发出经济可靠的耐磨性检测试验机一直受到广泛关注。

现在市面上开发出来的耐磨性检测试验机大多结构复杂，操作繁琐，所构成的零部件造价较高，试验机成本较高。但是工作效率和耐磨性检测的准确度却不能达到很好的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，解决现有技术存在的结构复杂、操作繁琐、所构成的零部件造价较高、试验机成本较高以及工作效率和耐磨性检测的准确度差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机包括：

支撑体；

设置在所述支撑体上端的摩擦单元，所述摩擦单元至少包括一个转盘以及可拆卸设置在所述转盘上的摩擦体；

以及圆周均布在所述支撑体上的多组夹持单元，通过所述夹持单元夹持试样，使试样和所述摩擦单元的摩擦体接触，并通过所述夹持单元调整试样和所述摩擦体接触的力的大小。

所述试验机还包括液体供给单元，通过所述液体供给单元提供试样和摩擦体之间湿摩擦液体。

所述液体供给单元包括：

设置在所述支撑体内部的储液箱；

设置在所述储液箱内的水泵；

以及导流管，所述导流管一端和水泵连接，另一端延伸至试样和摩擦体的摩擦面处。

所述支撑体包括：

底盘；

筒状的底座，所述底盘设置在所述底座下端；所述液体供给单元的储液箱设置在所述筒状的底座内；

以及设置在所述底座的另一端的台面，所述摩擦单元以及夹持单元设置在所述台面上。

所述摩擦单元还包括：

电机，所述电机固定在所述支撑体的台面的下表面，所述转盘设置在所述台面的上表面，所述电机的输出轴和所述转盘同轴固定连接；

和所述电机通过电线连接的步进电机驱动器；

以及脉冲控制器，所述步进电机驱动器通过电线和脉冲控制器连接。

所述摩擦体为砂纸。

每组所述夹持单元包括：

和所述支撑体的台面可拆卸连接的支持架；

和所述支持架上的通孔滑动配合的夹持器，所述夹持器的运动方向垂直摩擦单元的转盘；

和所述支持架的通孔滑动配合的砝码杆，所述砝码杆一端和所述夹持器接触；

以及多个砝码。

本实用新型的有益效果为：

1.经济可靠，操作简单。

整个磨擦磨损试验机各个组成部分均为常见零部件，成本较低。通过该试验机的工作方法对材料试样进行耐磨性检测，得出的结果可靠准确。并且使用简单，基本上只需操作脉冲控制面板，就可完成全部试验。

2.多种材料试样可同步检测，工作效率高。

共有四个支持架通过螺纹连接固定在台面上，可以根据耐磨性检测的试样数量，进行灵活拆卸。最多可以同时对四个材料试样进行耐磨性检测，工作效率高效。

3.可使用多种条件进行耐磨性检测。

在转盘上粘贴不同型号的砂纸，可使试样在不同的磨擦表面进行耐磨性检测。并且通过在砝码杆添加不同重量的砝码，可使试样处于不同的压力。试验机还装有注水系统，可以提供干磨擦和湿磨擦两种磨擦方式。

4.可进行润滑油性能测试。

夹持器只夹持一种材料试样，在储液箱分别放入不同润滑油，采集材料试样在注入不同润滑油的情况下耐磨性检测结果，耐磨性越好，润滑油性能效果越好。

附图说明

图1为本实用新型的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机结构示意图；

图2为本实用新型的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机内部结构示意图；

图3为本实用新型的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机结构爆炸图；

其中：1、支撑体，101、底盘，102、底座，103、台面，2、液体供给单元，201、储液箱，202、水泵，203、导流管，3、摩擦单元，301、转盘，302、砂纸，303、电机，304、步进电机驱动器，305、脉冲控制器，4、夹持单元，401、支持架，402夹持器，403、砝码杆，404、砝码，5、试样。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

参见附图1-附图3，本实用新型的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机包括：

支撑体1；

设置在所述支撑体1上端的摩擦单元3，所述摩擦单元3至少包括一个转盘301以及可拆卸设置在所述转盘301上的摩擦体；

以及圆周均布在所述支撑体1上的多组夹持单元4，通过所述夹持单元4夹持试样5，使试样5和所述摩擦单元3的摩擦体接触，并通过所述夹持单元4调整试样5和所述摩擦体接触的力的大小。

所述试验机还包括液体供给单元2，通过所述液体供给单元2提供试样5和摩擦体之间湿摩擦液体。

所述液体供给单元2包括：

设置在所述支撑体1内部的储液箱201；

设置在所述储液箱201内的水泵202；

以及导流管203，所述导流管203一端和水泵202连接，另一端延伸至试样5和摩擦体的摩擦面处。

所述支撑体1包括：

底盘101；

筒状的底座102，所述底盘101设置在所述底座102下端；所述液体供给单元2的储液箱201设置在所述筒状的底座102内；

以及设置在所述底座102的另一端的台面103，所述摩擦单元3以及夹持单元4设置在所述台面103上。

所述摩擦单元3还包括：

电机303，所述电机303固定在所述支撑体1的台面103的下表面，所述转盘301设置在所述台面103的上表面，所述电机303的输出轴和所述转盘301同轴固定连接；

和所述电机303通过电线连接的步进电机驱动器304；

以及脉冲控制器305，所述步进电机驱动器304通过电线和脉冲控制器305连接。

所述摩擦体为砂纸302，所述砂纸302通过粘黏力粘在转盘301上。

每组所述夹持单元4包括：

和所述支撑体1的台面103可拆卸连接的支持架401；

和所述支持架401上的通孔滑动配合的夹持器402，所述夹持器402的运动方向垂直摩擦单元3的转盘301；

和所述支持架401的通孔滑动配合的砝码杆403，所述砝码杆403一端和所述夹持器402接触；

以及多个砝码404。

本实用新型的支持架401通过内六角螺母在台面103上固定，将试样5放入夹持器402之后，将夹持器402插入到支持架401中，将砝码杆403插入到夹持器402，并根据试验需要套上不同数量和重量的砝码404，使试样5压在砂纸302上。在转盘301上面粘贴砂纸302，并根据干磨擦和湿磨擦需求决定是否注水。将转盘301和电机303通过定位螺钉固定在一起，开启电机303之后，电机303带动转盘301转动进行试验，通过步进电机驱动器304和步进伺服电机脉冲控制器305可以控制电机303转速和工作时间。

本实用新型所述的多组夹持单元4可以根据测试试样5的数量，从1个到4个之间选择安装支持架401的数量，实现多个试样5同时测试，提高试样5耐磨性检测效率。四个支持架401与台面103通过螺纹连接。

基于多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机的检测方法包括以下步骤：

步骤一：根据试样5的材质和摩擦半径确认摩擦时间t；

步骤二：每个试样5在不同的压力下在同一砂纸302上进行摩擦，记录每个试样5在每个压力下的磨损量m；磨损量是用天平量出摩擦前和摩擦后的试样质量，相减求出的差值就是本次测试的磨损量；

步骤三：更换不同砂纸302，重复步骤二，实现每个试样5在不同砂纸302下的磨损量的检测；

步骤四：根据公式(一)计算每个试样5的熔覆层表面耐磨值K，既单位时间单位面积单位压力下的磨损量(s\g\㎡)，耐磨值越高，耐磨性越差；

其中：

m为每个试样在每个压力下的磨损量；

v磨损的面积；

p为磨损所受压力；

t为磨损时间。

步骤一所述的确认摩擦时间具体为：

根据试样5材质和磨擦半径r、磨擦总路程L和转盘301转动角速度ω，并根据公式(二)计算出摩擦时间t，

步骤二所述的每个试样5在不同的压力下在同一砂纸302上进行摩擦，改变试样5压力的同时重新更换同一摩擦系数的新的砂纸302。

本实施的检测方法为：根据试样5材质和磨擦半径，设置适宜的磨擦总路程和转盘301转速，并计算出摩擦时间。在转盘301上粘贴800目砂纸302，并分别添加0.2kg、0.3kg、0.4kg、0.6kg、0.75kg砝码404对各材料试样5进行耐磨性检测实验，记录每次添加砝码404之后进行实验的磨损量。每添加一次砝码404需要重新粘贴一次新的800目砂纸302。对粘贴800目砂纸302实验全部完成之后，按照上述实验步骤分别粘贴1000目、1200目、1500目、2000目砂纸302进行实验，并记录磨损数据。最后计算各材料试样5耐磨值既单位时间单位面积单位压力下的磨损量(s\g\㎡)，耐磨值越高，耐磨性越差。

Claims (7)

1.多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，其特征在于，包括：

支撑体(1)；

设置在所述支撑体(1)上端的摩擦单元(3)，所述摩擦单元(3)至少包括一个转盘(301)以及可拆卸设置在所述转盘(301)上的摩擦体；

以及圆周均布在所述支撑体(1)上的多组夹持单元(4)，通过所述夹持单元(4)夹持试样(5)，使试样(5)和所述摩擦单元(3)的摩擦体接触，并通过所述夹持单元(4)调整试样(5)和所述摩擦体接触的力的大小。

2.根据权利要求1所述的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，其特征在于，所述试验机还包括液体供给单元(2)，通过所述液体供给单元(2)提供试样(5)和摩擦体之间湿摩擦液体。

3.根据权利要求2所述的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，其特征在于，所述液体供给单元(2)包括：

设置在所述支撑体(1)内部的储液箱(201)；

设置在所述储液箱(201)内的水泵(202)；

以及导流管(203)，所述导流管(203)一端和水泵(202)连接，另一端延伸至试样(5)和摩擦体的摩擦面处。

4.根据权利要求2或3所述的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，其特征在于，所述支撑体(1)包括：

底盘(101)；

筒状的底座(102)，所述底盘(101)设置在所述底座(102)下端；所述液体供给单元(2)的储液箱(201)设置在所述筒状的底座(102)内；

以及设置在所述底座(102)的另一端的台面(103)，所述摩擦单元(3)以及夹持单元(4)设置在所述台面(103)上。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，其特征在于，所述摩擦单元(3)还包括：

电机(303)，所述电机(303)固定在所述支撑体(1)的台面(103)的下表面，所述转盘(301)设置在所述台面(103)的上表面，所述电机(303)的输出轴和所述转盘(301)同轴固定连接；

和所述电机(303)通过电线连接的步进电机驱动器(304)；

以及脉冲控制器(305)，所述步进电机驱动器(304)通过电线和脉冲控制器(305)连接。

6.根据权利要求5所述的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，其特征在于，所述摩擦体为砂纸(302)。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的多试样同步耐磨性检测的摩擦磨损试验机，其特征在于，每组所述夹持单元(4)包括：

和所述支撑体(1)的台面(103)可拆卸连接的支持架(401)；

和所述支持架(401)上的通孔滑动配合的夹持器(402)，所述夹持器(402)的运动方向垂直摩擦单元(3)的转盘(301)；

和所述支持架(401)的通孔滑动配合的砝码杆(403)，所述砝码杆(403)一端和所述夹持器(402)接触；

以及多个砝码(404)。

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