CN213812854U - 一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,涉及摩擦学的技术领域,包括支撑板、支撑框、加载机构、第一夹紧机构、往复机构及第二夹紧机构,其中,加载机构居中设于支撑板的上方并用于实现在测试过程中的两个试件的接触面上能够施加不等的载荷,第一夹紧机构居中设于加载机构的下方并用于实现在测试过程中的其中一个试件的夹紧,往复机构设于第一夹紧机构的下方并用于实现在测试过程中的两个试件能够发生往复的摩擦,第二夹紧机构设于往复机构的上方并用于实现在测试过程中的另外一个试件的夹紧。综上所述,本实用新型中的缸套活塞环摩擦磨损测试装置具有设计巧妙、结构合理、测试方便的特点,可实现往复运动状态下的摩擦磨损测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及摩擦学的技术领域,具体涉及一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置。
背景技术
摩擦磨损一直是现代科学技术的研究热点,发动机是一台机械设备的动力来源,发动机的使用寿命决定了机械设备的使用寿命,发动机点火后,推动活塞环运动,活塞环带动连杆运动,连杆带动曲轴运动,从而为车轮提供动力。其中缸套与活塞环之间是直接接触,缸套与活塞环之间的摩擦失效是发动机故障发生的主要源头,因此对缸套活塞环摩擦副进行摩擦磨损测试具有重要意义。
诸多学者致力于缸套活塞环之间的摩擦磨损研究,当前常见的摩擦磨损测试装置是平面与平面接触形式,其中相关专利已经较多,但不可避免的存在一些问题。如申请号为201720731600.4的实用新型专利未提供加载力的测试装置,申请号为201922037571.3的实用新型专利未解决往复运动过程中的摩擦热测试的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,包括支撑板、支撑框、加载机构、第一夹紧机构、往复机构及第二夹紧机构,其中:
所述支撑板水平安装于支撑框的顶部;
所述加载机构居中设于支撑板的上方并用于实现在测试过程中的两个试件的接触面上能够施加不等的载荷;
所述第一夹紧机构居中设于加载机构的下方并用于实现在测试过程中的其中一个试件的夹紧;
所述往复机构设于第一夹紧机构的下方并用于实现在测试过程中的两个试件能够发生往复的摩擦;
所述第二夹紧机构设于往复机构的上方并用于实现在测试过程中的另外一个试件的夹紧。
优选的,所述加载机构具体包括竖装板、横装板、加载板、千斤顶及三维力传感器,所述竖装板设有一对且前后对称分布,所述竖装板竖直安装于支撑板的上端面,所述横装板水平安装于前后的竖装板的顶部,所述加载板平行设于横装板的下方,所述加载板的四个拐角处均焊接有限位块,所述限位块的内壁与竖装板的侧壁之间滑动配合,所述千斤顶竖直位于横装板和加载板之间,所述千斤顶的顶部借助连接板一居中连接于横装板的下侧,所述千斤顶的底部借助连接板二居中连接于加载板的上侧,所述三维力传感器居中安装于加载板的下侧。
优选的,所述第一夹紧机构具体包括夹具底板一、双旋向螺杆一、夹紧板一、振动传感器、活塞环试样及热电偶传感器,所述夹具底板一水平安装于三维力传感器的底端,所述夹具底板一的下侧设有矩形的滑动槽一,所述双旋向螺杆一转动连接于夹具底板一上且其中间段位于滑动槽一中,所述夹紧板一设有一对且左右对称分布,两个夹紧板一分别连接于双旋向螺杆一上的不同旋向的螺纹段部分,所述夹紧板一的顶面与滑动槽一的底面之间滑动配合,所述振动传感器通过磁力吸附于一边的夹紧板一的外侧,所述活塞环试样被夹紧于左右的夹紧板一之间,所述夹紧板一的内侧设有与活塞环试样适配的夹紧槽一,所述热电偶传感器居中插接于活塞环试样的顶部。
优选的,所述往复机构具体包括旋转电机、旋转盘、连接杆、移动箱、垫高条及导向板,所述旋转电机竖直朝上安装于支撑板的下端面的左侧,所述旋转盘水平安装于旋转电机的输出轴上,所述旋转盘的上端面垂直固定有偏心设置的旋转柱,所述移动箱位于旋转盘的右侧,所述移动箱为中空的长方体结构且其顶面为开口设计,所述移动箱的左侧固定有朝左悬伸的牵引条,所述牵引条的上端面垂直固定有牵引柱,所述连接杆的左右两端分别与旋转柱和牵引柱连接,所述垫高条设有一对且左右对称分布,所述垫高条水平固定于移动箱的外侧的底部,所述垫高条的中心处转动连接有安装轴,所述安装轴的前后两端均安装有移动轮,所述导向板位于移动箱的下方并水平安装于支撑板的上端面,所述导向板的上侧设有一对左右朝向的导向槽,所述移动轮对应位于与其同一侧的导向槽之中。
优选的,所述第二夹紧机构具体包括夹具底板二、双旋向螺杆二、夹紧板二及半缸套试样,所述夹具底板二水平安装于移动箱的内侧的底部,所述夹具底板二的上侧设有矩形的滑动槽二,所述双旋向螺杆二转动连接于夹具底板二上且其中间段位于滑动槽二中,所述夹紧板二设有一对且左右对称分布,两个夹紧板二分别连接于双旋向螺杆二上的不同旋向的螺纹段部分,所述夹紧板二的顶面与滑动槽二的底面之间滑动配合,所述半缸套试样被夹紧左右的夹紧板二之间,所述夹紧板二的内侧设有与半缸套试样适配的夹紧槽二。
本实用新型的优点:这种缸套活塞环摩擦磨损测试装置在实际工作时:
①通过旋动双旋向螺杆一可实现两个夹紧板一相互靠近,进而实现对活塞环试样的夹紧,通过夹紧板一上的夹紧槽一可实现对活塞环试样的定位,通过加装振动传感器可实时监测在测试过程中的振动变化,通过加装热电偶传感器可实时监测在测试过程中的温度变化。
②通过旋动双旋向螺杆二可实现两个夹紧板二相互靠近,进而实现对半缸套试样的夹紧,通过夹紧板二上的夹紧槽二可实现对板缸套试样的定位。
③通过拧动千斤顶上的丝杠进行加载,使加载过程较为简便,利用三维力传感器可实时获取加载力的数值。
④通过旋转电机经旋转盘和连接杆可带动移动箱沿导向板上的导向槽进行往复移动,进而实现在测试过程中的两个试件能够发生往复的摩擦。
综上所述,本实用新型中的缸套活塞环摩擦磨损测试装置具有设计巧妙、结构合理、测试方便的特点,可实现往复运动状态下的摩擦磨损测试。
附图说明
图1为本实用新型整体三维的结构示意图。
图2为本实用新型中的加载机构的结构示意图。
图3和图4为本实用新型中的第一夹紧机构的结构示意图。
图5为第一夹紧机构中的夹具底板一的结构示意图。
图6为本实用新型中的往复机构的结构示意图。
图7为本实用新型中的第二夹紧机构的结构示意图。
图8为第二夹紧机构中的夹具底板二的结构示意图。
其中:
10-支撑板;
20-支撑框;
30-加载组件;301-竖装板;302-横装板;303-加载板;304-限位块;305- 千斤顶;306-连接板一;307-连接板二;308-三维力传感器;
40-第一夹紧机构;401-夹具底板一;401a-滑动槽一;402-双旋向螺杆一; 403-夹紧板一;403a-夹紧槽一;404-振动传感器;405-活塞环试样;406-热电偶传感器;
50-往复机构;501-旋转电机;502-旋转盘;503-旋转柱;504-连接杆;505- 移动箱;506-牵引条;507-牵引柱;508-垫高条;509-安装轴;510-移动轮;511- 导向板;511a-导向槽;
60-第二夹紧机构;601-夹具底板二;601a-滑动槽二;602-双旋向螺杆二; 603-夹紧板二;603a-夹紧槽二;604-半缸套试样。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
如图1至图8所示,一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,包括支撑板10、支撑框20、加载机构30、第一夹紧机构40、往复机构50及第二夹紧机构60,其中:
所述支撑板10水平安装于支撑框20的顶部;
所述加载机构30居中设于支撑板10的上方并用于实现在测试过程中的两个试件的接触面上能够施加不等的载荷;
所述第一夹紧机构40居中设于加载机构30的下方并用于实现在测试过程中的其中一个试件的夹紧;
所述往复机构50设于第一夹紧机构40的下方并用于实现在测试过程中的两个试件能够发生往复的摩擦;
所述第二夹紧机构60设于往复机构50的上方并用于实现在测试过程中的另外一个试件的夹紧。
在本实施例中,所述加载机构30具体包括竖装板301、横装板302、加载板 303、千斤顶305及三维力传感器308,所述竖装板301设有一对且前后对称分布,所述竖装板301竖直安装于支撑板10的上端面,所述横装板302水平安装于前后的竖装板301的顶部,所述加载板303平行设于横装板302的下方,所述加载板303的四个拐角处均焊接有限位块304,所述限位块304的内壁与竖装板 301的侧壁之间滑动配合,所述千斤顶305竖直位于横装板302和加载板303之间,所述千斤顶305的顶部借助连接板一306居中连接于横装板302的下侧,所述千斤顶305的底部借助连接板二307居中连接于加载板303的上侧,所述三维力传感器308居中安装于加载板303的下侧。通过拧动千斤顶305上的丝杠进行加载,使加载过程较为简便,利用三维力传感器308可实时获取加载力的数值。
在本实施例中,所述第一夹紧机构40具体包括夹具底板一401、双旋向螺杆一402、夹紧板一403、振动传感器404、活塞环试样405及热电偶传感器406,所述夹具底板一401水平安装于三维力传感器308的底端,所述夹具底板一401 的下侧设有矩形的滑动槽一401a,所述双旋向螺杆一402转动连接于夹具底板一401上且其中间段位于滑动槽一401a中,所述夹紧板一403设有一对且左右对称分布,两个夹紧板一403分别连接于双旋向螺杆一402上的不同旋向的螺纹段部分,所述夹紧板一403的顶面与滑动槽一401a的底面之间滑动配合,所述振动传感器404通过磁力吸附于一边的夹紧板一403的外侧,所述活塞环试样 405被夹紧于左右的夹紧板一403之间,所述夹紧板一403的内侧设有与活塞环试样405适配的夹紧槽一403a,所述热电偶传感器406居中插接于活塞环试样 405的顶部。通过旋动双旋向螺杆一402可实现两个夹紧板一403相互靠近,进而实现对活塞环试样405的夹紧,通过夹紧板一403上的夹紧槽一403a可实现对活塞环试样405的定位,通过加装振动传感器404可实时监测在测试过程中的振动变化,通过加装热电偶传感器406可实时监测在测试过程中的温度变化。
在本实施例中,所述往复机构50具体包括旋转电机501、旋转盘502、连接杆504、移动箱505、垫高条508及导向板511,所述旋转电机501竖直朝上安装于支撑板10的下端面的左侧,所述旋转盘502水平安装于旋转电机501的输出轴上,所述旋转盘502的上端面垂直固定有偏心设置的旋转柱503,所述移动箱505位于旋转盘502的右侧,所述移动箱505为中空的长方体结构且其顶面为开口设计,所述移动箱505的左侧固定有朝左悬伸的牵引条506,所述牵引条506 的上端面垂直固定有牵引柱507,所述连接杆504的左右两端分别与旋转柱503 和牵引柱507连接,所述垫高条508设有一对且左右对称分布,所述垫高条508 水平固定于移动箱505的外侧的底部,所述垫高条508的中心处转动连接有安装轴509,所述安装轴509的前后两端均安装有移动轮510,所述导向板511位于移动箱505的下方并水平安装于支撑板10的上端面,所述导向板511的上侧设有一对左右朝向的导向槽511a,所述移动轮510对应位于与其同一侧的导向槽 511a之中。通过旋转电机501经旋转盘502和连接杆504可带动移动箱505沿导向板511上的导向槽511a进行往复移动,进而实现在测试过程中的两个试件能够发生往复的摩擦。
在本实施例中,所述第二夹紧机构60具体包括夹具底板二601、双旋向螺杆二602、夹紧板二603及半缸套试样604,所述夹具底板二601水平安装于移动箱505的内侧的底部,所述夹具底板二601的上侧设有矩形的滑动槽二601a,所述双旋向螺杆二602转动连接于夹具底板二601上且其中间段位于滑动槽二 601a中,所述夹紧板二603设有一对且左右对称分布,两个夹紧板二603分别连接于双旋向螺杆二602上的不同旋向的螺纹段部分,所述夹紧板二603的顶面与滑动槽二601a的底面之间滑动配合,所述半缸套试样604被夹紧左右的夹紧板二603之间,所述夹紧板二603的内侧设有与半缸套试样604适配的夹紧槽二 603a。通过旋动双旋向螺杆二602可实现两个夹紧板二603相互靠近,进而实现对半缸套试样604的夹紧,通过夹紧板二603上的夹紧槽二603a可实现对板缸套试样604的定位。
在本实施例中,这种缸套活塞环摩擦磨损测试装置在实际工作时:
①通过旋动双旋向螺杆一402可实现两个夹紧板一403相互靠近,进而实现对活塞环试样405的夹紧,通过夹紧板一403上的夹紧槽一403a可实现对活塞环试样405的定位,通过加装振动传感器404可实时监测在测试过程中的振动变化,通过加装热电偶传感器406可实时监测在测试过程中的温度变化。
②通过旋动双旋向螺杆二602可实现两个夹紧板二603相互靠近,进而实现对半缸套试样604的夹紧,通过夹紧板二603上的夹紧槽二603a可实现对板缸套试样604的定位。
③通过拧动千斤顶305上的丝杠进行加载,使加载过程较为简便,利用三维力传感器308可实时获取加载力的数值。
④通过旋转电机501经旋转盘502和连接杆504可带动移动箱505沿导向板 511上的导向槽511a进行往复移动,进而实现在测试过程中的两个试件能够发生往复的摩擦。
综上所述,本实用新型中的缸套活塞环摩擦磨损测试装置具有设计巧妙、结构合理、测试方便的特点,可实现往复运动状态下的摩擦磨损测试。
因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (5)
1.一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,其特征在于:包括支撑板(10)、支撑框(20)、加载机构(30)、第一夹紧机构(40)、往复机构(50)及第二夹紧机构(60),其中:
所述支撑板(10)水平安装于支撑框(20)的顶部;
所述加载机构(30)居中设于支撑板(10)的上方并用于实现在测试过程中的两个试件的接触面上能够施加不等的载荷;
所述第一夹紧机构(40)居中设于加载机构(30)的下方并用于实现在测试过程中的其中一个试件的夹紧;
所述往复机构(50)设于第一夹紧机构(40)的下方并用于实现在测试过程中的两个试件能够发生往复的摩擦;
所述第二夹紧机构(60)设于往复机构(50)的上方并用于实现在测试过程中的另外一个试件的夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,其特征在于:所述加载机构(30)具体包括竖装板(301)、横装板(302)、加载板(303)、千斤顶(305)及三维力传感器(308),所述竖装板(301)设有一对且前后对称分布,所述竖装板(301)竖直安装于支撑板(10)的上端面,所述横装板(302)水平安装于前后的竖装板(301)的顶部,所述加载板(303)平行设于横装板(302)的下方,所述加载板(303)的四个拐角处均焊接有限位块(304),所述限位块(304)的内壁与竖装板(301)的侧壁之间滑动配合,所述千斤顶(305)竖直位于横装板(302)和加载板(303)之间,所述千斤顶(305)的顶部借助连接板一(306)居中连接于横装板(302)的下侧,所述千斤顶(305)的底部借助连接板二(307)居中连接于加载板(303)的上侧,所述三维力传感器(308)居中安装于加载板(303)的下侧。
3.根据权利要求2所述的一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,其特征在于:所述第一夹紧机构(40)具体包括夹具底板一(401)、双旋向螺杆一(402)、夹紧板一(403)、振动传感器(404)、活塞环试样(405)及热电偶传感器(406),所述夹具底板一(401)水平安装于三维力传感器(308)的底端,所述夹具底板一(401)的下侧设有矩形的滑动槽一(401a),所述双旋向螺杆一(402)转动连接于夹具底板一(401)上且其中间段位于滑动槽一(401a)中,所述夹紧板一(403)设有一对且左右对称分布,两个夹紧板一(403)分别连接于双旋向螺杆一(402)上的不同旋向的螺纹段部分,所述夹紧板一(403)的顶面与滑动槽一(401a)的底面之间滑动配合,所述振动传感器(404)通过磁力吸附于一边的夹紧板一(403)的外侧,所述活塞环试样(405)被夹紧于左右的夹紧板一(403)之间,所述夹紧板一(403)的内侧设有与活塞环试样(405)适配的夹紧槽一(403a),所述热电偶传感器(406)居中插接于活塞环试样(405)的顶部。
4.根据权利要求3所述的一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,其特征在于:所述往复机构(50)具体包括旋转电机(501)、旋转盘(502)、连接杆(504)、移动箱(505)、垫高条(508)及导向板(511),所述旋转电机(501)竖直朝上安装于支撑板(10)的下端面的左侧,所述旋转盘(502)水平安装于旋转电机(501)的输出轴上,所述旋转盘(502)的上端面垂直固定有偏心设置的旋转柱(503),所述移动箱(505)位于旋转盘(502)的右侧,所述移动箱(505)为中空的长方体结构且其顶面为开口设计,所述移动箱(505)的左侧固定有朝左悬伸的牵引条(506),所述牵引条(506)的上端面垂直固定有牵引柱(507),所述连接杆(504)的左右两端分别与旋转柱(503)和牵引柱(507)连接,所述垫高条(508)设有一对且左右对称分布,所述垫高条(508)水平固定于移动箱(505)的外侧的底部,所述垫高条(508)的中心处转动连接有安装轴(509),所述安装轴(509)的前后两端均安装有移动轮(510),所述导向板(511)位于移动箱(505)的下方并水平安装于支撑板(10)的上端面,所述导向板(511)的上侧设有一对左右朝向的导向槽(511a),所述移动轮(510)对应位于与其同一侧的导向槽(511a)之中。
5.根据权利要求4所述的一种缸套活塞环摩擦磨损测试装置,其特征在于:所述第二夹紧机构(60)具体包括夹具底板二(601)、双旋向螺杆二(602)、夹紧板二(603)及半缸套试样(604),所述夹具底板二(601)水平安装于移动箱(505)的内侧的底部,所述夹具底板二(601)的上侧设有矩形的滑动槽二(601a),所述双旋向螺杆二(602)转动连接于夹具底板二(601)上且其中间段位于滑动槽二(601a)中,所述夹紧板二(603)设有一对且左右对称分布,两个夹紧板二(603)分别连接于双旋向螺杆二(602)上的不同旋向的螺纹段部分,所述夹紧板二(603)的顶面与滑动槽二(601a)的底面之间滑动配合,所述半缸套试样(604)被夹紧左右的夹紧板二(603)之间,所述夹紧板二(603)的内侧设有与半缸套试样(604)适配的夹紧槽二(603a)。
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