CN216560122U - 一种销盘载流摩擦磨损试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种销盘载流摩擦磨损试验机，涉及摩擦学的技术领域，包括：①试样驱动部件设于工作平台的中部并在进行试验时能够驱动盘试样发生转动，试样驱动部件包括驱动电机、旋转轴、绝缘板及绝缘螺钉；②试样装夹部件设于试样驱动部件的右边并在进行试验时能够将销试样夹紧于盘试样的上方，试样装夹部件包括安装板、安装块、丝杆、装夹块、力传感器一及抵紧条；③压力加载部件设于试样驱动部件的上方并在进行试验时提供能够调节的摩擦力，压力加载部件包括支撑管、直线导轨、手拧螺杆、力传感器二及抵紧块；④电力加载部件设于试样驱动部件的左边并在进行试验时提供能够调节的电力，电力加载部件包括直流电源、电阻箱及伏安表。

Description

一种销盘载流摩擦磨损试验机

技术领域

本实用新型涉及摩擦学的技术领域，具体涉及一种销盘载流摩擦磨损试验机。

背景技术

从工业生产到日常生活，摩擦是一种很常见的现象。科学界对摩擦的研究热情也是日益高涨。

温诗铸指出摩擦学研究是由宏观进入微观，由定性进入定量，由静态进入动态，由单一学科的分析进入多学科的综合研究。其中载流摩擦作为摩擦学中的一个重要分支，近些年一直是研究热点。载流摩擦副不仅具备传递机械能的作用，还可以起到输送电能和传递电信号的作用。从通信卫星到轨道交通均用到了载流摩擦副。其中精密转台需要在旋转过程中实现电能和电信号的传递，导电滑环在电接触状态下的载流磨损与接触电阻的变化将极大的影响精密转台的导电滑环的使用寿命。

目前的载流摩擦磨损试验机的研究主要集中在刷丝的摩擦磨损研究上，例如申请号为201920789567.X的实用新型专利中设计一种可以模拟导电环与刷丝之间摩擦磨损状态的测试装置。此外也有涉及面面摩擦副的研究，例如申请号为 201810898479.3的发明专利中设计一种载流摩擦试验机，实现了摩擦副之间的面面接触，但是其载荷的调节范围较小。针对当前面接触式摩擦试验机存在的问题，设计一种可以实现大载荷调整范围的销盘摩擦磨损试验机具有重要意义。本发明实现了面面接触工况下载流摩擦副的载荷、摩擦速度、摩擦力和电流的实时监测。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种销盘载流摩擦磨损试验机，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种销盘载流摩擦磨损试验机，包括工作平台、试样驱动部件、试样装夹部件、压力加载部件及电力加载部件，其中：

所述试样驱动部件设于工作平台的中部并在进行试验时能够驱动盘试样发生转动，所述试样驱动部件包括驱动电机、旋转轴、绝缘板及绝缘螺钉；

所述试样装夹部件设于试样驱动部件的右边并在进行试验时能够将销试样夹紧于盘试样的上方，所述试样装夹部件包括安装板、安装块、丝杆、装夹块、力传感器一及抵紧条；

所述压力加载部件设于试样驱动部件的上方并在进行试验时提供能够调节的摩擦力，所述压力加载部件包括支撑管、连接片、直线导轨、滑动块、手拧螺杆、连接条、力传感器二及抵紧块；

所述电力加载部件设于试样驱动部件的左边并在进行试验时提供能够调节的电力，所述电力加载部件包括直流电源、电阻箱、伏安表、导电块、卡装片、导线一及导线二。

优选的，所述驱动电机竖直朝下设置并固定于工作平台的上侧，所述驱动电机的输出轴上键连接有齿轮一，所述旋转轴竖直设置并通过轴承座转动连接于工作平台的中部，所述旋转轴的下端部键连接有齿轮二，所述齿轮一与齿轮二之间相互啮合，所述旋转轴的上端部键连接有旋转盘，所述绝缘板通过绝缘胶粘贴于旋转盘的上侧，所述绝缘螺钉设有一对并对称连接于绝缘板的上侧。

优选的，所述安装板为“几”字型结构并连接于工作平台的上侧，所述安装块安装于安装板的右边，所述丝杆左右朝向设置并螺纹连接于安装块的中部，所述丝杆的右端部固定有手轮，所述丝杆的左端部转动连接有∩型结构的滑动架，所述滑动架平行设于安装板的上方，所述安装板在滑动架的前后两侧对称焊接有“┏”型的限位条，所述装夹块水平设于滑动架的左方，所述力传感器一水平连接于滑动架与装夹块之间，所述装夹块的左边设有∪型的装夹槽，所述装夹块在装夹槽的前后两边均设有型的避让槽，所述抵紧条能够滑动设于前后两个避让槽之中。

优选的，所述支撑管设有一对且前后对称连接于工作平台的上侧，所述连接片设有一对且对应垂直连接于两个支撑管的内侧中部，所述抵紧条的前后两端对应连接于前后两个连接片上，所述直线导轨设有一对且对应竖直连接于两个支撑管的内侧上部，所述直线导轨上滑动连接有滑动块，所述手拧螺杆设有一对且对应竖直连接于两个滑动块的中部，所述手拧螺杆的下端部抵接于连接片的上侧，所述连接条水平连接于前后两个滑动块之间，所述力传感器二竖直连接于连接条的下侧中部，所述抵紧块为绝缘材质的球形块并连接于力传感器二的下端部。

优选的，所述直流电源、电阻箱及伏安表自后向前依次安放于工作平台的上侧，所述导电块通过“几”字型的卡装片偏置连接于抵紧条上，所述导电块的下端面能够与盘试样的上表面相接触，所述导线一和导线二分别连接于直流电源的正、负电极上，所述电阻箱串联于导线一或导线二上，所述伏安表中的电压检测电路并联于导线一与导线二之间，所述伏安表中的电流检测电路串联于导线一或导线二上，所述导线一的另一端连接至导电块的顶端，所述导线二的另一端连接至销试样的旁侧。

与现有技术相比，本实用新型中的销盘载流摩擦磨损试验机具有以下优点：

1.通过设置驱动电机的输出转速及输出转矩，再启动驱动电机并通过齿轮传动带动盘试样发生转动。即试样驱动部件能够在进行试验时能够驱动盘试样发生转动。

2.将销试样竖直置于装夹块的装夹槽之中，再通过转动丝杆以带动装夹块及其上销试样朝抵紧条的方向进行移动，直至销试样完全被限制在装夹块与抵紧条之间，并根据力传感器一的检测，使得销试样在装夹块与抵紧条之间具有一定的压紧力。即试样装夹部件能够在进行试验时能够将销试样夹紧于盘试样的上方。

3.通过转动前后两个手拧螺杆以带动抵紧块向下移动，进而带动销试样与盘试样相接触，并根据力传感器二的检测，使得销试样与盘试样之间具有一定的压紧力。即压力加载部件能够在进行试验时提供能够调节的摩擦力。

4.通过调节电阻箱，并根据伏安表的检测，使得销试样与盘试样之间流经电流。即电力加载部件能够在进行试验时提供能够调节的电力。

附图说明

图1为本实用新型整体三维的结构示意图。

图2为本实用新型整体正视的结构示意图。

图3为本实用新型中的试样驱动部件的结构示意图。

图4为本实用新型中的试样装夹部件的结构示意图。

图5为本实用新型中的压力加载部件的结构示意图。

图6为本实用新型中的电力加载部件的结构示意图。

其中：

10-工作平台；

20-试样驱动部件；201-驱动电机；202-齿轮一；203-旋转轴；204-轴承座； 205-齿轮二；206-旋转盘；207-绝缘板；208-绝缘螺钉；

30-试样装夹部件；301-安装板；302-安装块；303-丝杆；304-手轮；305- 滑动架；306-限位条；307-装夹块；307a-装夹槽；307b-避让槽；308-力传感器一；309-抵紧条；

40-压力加载部件；401-支撑管；402-连接片；403-直线导轨；404-滑动块； 405-手拧螺杆；406-连接条；407-力传感器二；408-抵紧块；

50-电力加载部件；501-直流电源；502-电阻箱；503-伏安表；504-导电块； 505-卡装片；506-导线一；507-导线二；

60-盘试样；

70-销试样。

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6所示，一种销盘载流摩擦磨损试验机，包括工作平台10、试样驱动部件20、试样装夹部件30、压力加载部件40及电力加载部件50，其中：

所述试样驱动部件20设于工作平台10的中部并在进行试验时能够驱动盘试样60发生转动，所述试样驱动部件20包括驱动电机201、旋转轴203、绝缘板 207及绝缘螺钉208；

所述试样装夹部件30设于试样驱动部件20的右边并在进行试验时能够将销试样70夹紧于盘试样60的上方，所述试样装夹部件30包括安装板301、安装块302、丝杆303、装夹块307、力传感器一308及抵紧条309；

所述压力加载部件40设于试样驱动部件20的上方并在进行试验时提供能够调节的摩擦力，所述压力加载部件40包括支撑管401、连接片402、直线导轨403、滑动块404、手拧螺杆405、连接条406、力传感器二407及抵紧块408；

所述电力加载部件50设于试样驱动部件20的左边并在进行试验时提供能够调节的电力，所述电力加载部件50包括直流电源501、电阻箱502、伏安表503、导电块504、卡装片505、导线一506及导线二507。

在本实施例中，所述驱动电机201竖直朝下设置并固定于工作平台10的上侧，所述驱动电机201的输出轴上键连接有齿轮一202，所述旋转轴203竖直设置并通过轴承座204转动连接于工作平台10的中部，所述旋转轴203的下端部键连接有齿轮二205，所述齿轮一202与齿轮二205之间相互啮合，所述旋转轴 203的上端部键连接有旋转盘206，所述绝缘板207通过绝缘胶粘贴于旋转盘206 的上侧，所述绝缘螺钉208设有一对并对称连接于绝缘板207的上侧。

在本实施例中，所述安装板301为“几”字型结构并连接于工作平台10的上侧，所述安装块302安装于安装板301的右边，所述丝杆303左右朝向设置并螺纹连接于安装块302的中部，所述丝杆303的右端部固定有手轮304，所述丝杆303的左端部转动连接有∩型结构的滑动架305，所述滑动架305平行设于安装板301的上方，所述安装板301在滑动架305的前后两侧对称焊接有“┏”型的限位条306，所述装夹块307水平设于滑动架305的左方，所述力传感器一308水平连接于滑动架305与装夹块307之间，所述装夹块307的左边设有∪型的装夹槽307a，所述装夹块307在装夹槽307a的前后两边均设有C型的避让槽307b，所述抵紧条309能够滑动设于前后两个避让槽307b之中。

在本实施例中，所述支撑管401设有一对且前后对称连接于工作平台10的上侧，所述连接片402设有一对且对应垂直连接于两个支撑管401的内侧中部，所述抵紧条309的前后两端对应连接于前后两个连接片402上，所述直线导轨 403设有一对且对应竖直连接于两个支撑管401的内侧上部，所述直线导轨403 上滑动连接有滑动块404，所述手拧螺杆405设有一对且对应竖直连接于两个滑动块404的中部，所述手拧螺杆405的下端部抵接于连接片402的上侧，所述连接条406水平连接于前后两个滑动块404之间，所述力传感器二407竖直连接于连接条406的下侧中部，所述抵紧块408为绝缘材质的球形块并连接于力传感器二407的下端部。

在本实施例中，所述直流电源501、电阻箱502及伏安表503自后向前依次安放于工作平台10的上侧，所述导电块504通过“几”字型的卡装片505偏置连接于抵紧条309上，所述导电块504的下端面能够与盘试样60的上表面相接触，所述导线一506和导线二507分别连接于直流电源501的正、负电极上，所述电阻箱502串联于导线一506或导线二507上，所述伏安表503中的电压检测电路并联于导线一506与导线二507之间，所述伏安表503中的电流检测电路串联于导线一506或导线二507上，所述导线一506的另一端连接至导电块504 的顶端，所述导线二507的另一端连接至销试样70的旁侧。

这种销盘载流摩擦磨损试验机在实际应用时，包括了以下操作步骤：

步骤1：将待测材料加工成为符合试验要求的盘试样60与销试样70；

步骤2：将盘试样60通过绝缘螺钉208连接于绝缘板207上，并保证导电块504的下端面与盘试样60的上表面能够滑动接触，至此完成对盘试样60的安装工作；

步骤3：将销试样70竖直置于装夹块307的装夹槽307a之中，再通过转动丝杆303以带动装夹块307及其上销试样70朝抵紧条309的方向进行移动，直至销试样70完全被限制在装夹块307与抵紧条309之间，并根据力传感器一308的检测，使得销试样70在装夹块307与抵紧条309之间具有一定的压紧力，至此完成对销试样70的安装工作；

步骤4：将导线一506和导线二507分别连接于直流电源501的正、负电极上，再将导线一506的另一端连接至导电块504的顶端，再将导线二507的另一端连接至销试样70的旁侧；

步骤5：设置好驱动电机201的输出转矩及输出转速，再启动驱动电机201 并通过齿轮传动带动盘试样60发生转动；

步骤6：通过转动前后两个手拧螺杆405以带动抵紧块408向下移动，进而带动销试样70与盘试样60相接触，并根据力传感器二407的检测，使得销试样 70与盘试样60之间具有一定的压紧力；

步骤7：通过调节电阻箱502，并根据伏安表503的检测，使得销试样70 与盘试样70之间流经电流；

步骤8：试验机在运行一定时间后便停止运行，再卸下销试样70与盘试样 70并拍照记录两者接触面的磨损情况。

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)

1.一种销盘载流摩擦磨损试验机，其特征在于：包括工作平台(10)、试样驱动部件(20)、试样装夹部件(30)、压力加载部件(40)及电力加载部件(50)，其中：

所述试样驱动部件(20)设于工作平台(10)的中部并在进行试验时能够驱动盘试样(60)发生转动，所述试样驱动部件(20)包括驱动电机(201)、旋转轴(203)、绝缘板(207)及绝缘螺钉(208)；

所述试样装夹部件(30)设于试样驱动部件(20)的右边并在进行试验时能够将销试样(70)夹紧于盘试样(60)的上方，所述试样装夹部件(30)包括安装板(301)、安装块(302)、丝杆(303)、装夹块(307)、力传感器一(308)及抵紧条(309)；

所述压力加载部件(40)设于试样驱动部件(20)的上方并在进行试验时提供能够调节的摩擦力，所述压力加载部件(40)包括支撑管(401)、连接片(402)、直线导轨(403)、滑动块(404)、手拧螺杆(405)、连接条(406)、力传感器二(407)及抵紧块(408)；

所述电力加载部件(50)设于试样驱动部件(20)的左边并在进行试验时提供能够调节的电力，所述电力加载部件(50)包括直流电源(501)、电阻箱(502)、伏安表(503)、导电块(504)、卡装片(505)、导线一(506)及导线二(507)。

2.根据权利要求1所述的一种销盘载流摩擦磨损试验机，其特征在于：所述驱动电机(201)竖直朝下设置并固定于工作平台(10)的上侧，所述驱动电机(201)的输出轴上键连接有齿轮一(202)，所述旋转轴(203)竖直设置并通过轴承座(204)转动连接于工作平台(10)的中部，所述旋转轴(203)的下端部键连接有齿轮二(205)，所述齿轮一(202)与齿轮二(205)之间相互啮合，所述旋转轴(203)的上端部键连接有旋转盘(206)，所述绝缘板(207)通过绝缘胶粘贴于旋转盘(206)的上侧，所述绝缘螺钉(208)设有一对并对称连接于绝缘板(207)的上侧。

3.根据权利要求2所述的一种销盘载流摩擦磨损试验机，其特征在于：所述安装板(301)为“几”字型结构并连接于工作平台(10)的上侧，所述安装块(302)安装于安装板(301)的右边，所述丝杆(303)左右朝向设置并螺纹连接于安装块(302)的中部，所述丝杆(303)的右端部固定有手轮(304)，所述丝杆(303)的左端部转动连接有∩型结构的滑动架(305)，所述滑动架(305)平行设于安装板(301)的上方，所述安装板(301)在滑动架(305)的前后两侧对称焊接有“┏”型的限位条(306)，所述装夹块(307)水平设于滑动架(305)的左方，所述力传感器一(308)水平连接于滑动架(305)与装夹块(307)之间，所述装夹块(307)的左边设有∪型的装夹槽(307a)，所述装夹块(307)在装夹槽(307a)的前后两边均设有C型的避让槽(307b)，所述抵紧条(309)能够滑动设于前后两个避让槽(307b)之中。

4.根据权利要求3所述的一种销盘载流摩擦磨损试验机，其特征在于：所述支撑管(401)设有一对且前后对称连接于工作平台(10)的上侧，所述连接片(402)设有一对且对应垂直连接于两个支撑管(401)的内侧中部，所述抵紧条(309)的前后两端对应连接于前后两个连接片(402)上，所述直线导轨(403)设有一对且对应竖直连接于两个支撑管(401)的内侧上部，所述直线导轨(403)上滑动连接有滑动块(404)，所述手拧螺杆(405)设有一对且对应竖直连接于两个滑动块(404)的中部，所述手拧螺杆(405)的下端部抵接于连接片(402)的上侧，所述连接条(406)水平连接于前后两个滑动块(404)之间，所述力传感器二(407)竖直连接于连接条(406)的下侧中部，所述抵紧块(408)为绝缘材质的球形块并连接于力传感器二(407)的下端部。

5.根据权利要求4所述的一种销盘载流摩擦磨损试验机，其特征在于：所述直流电源(501)、电阻箱(502)及伏安表(503)自后向前依次安放于工作平台(10)的上侧，所述导电块(504)通过“几”字型的卡装片(505)偏置连接于抵紧条(309)上，所述导电块(504)的下端面能够与盘试样(60)的上表面相接触，所述导线一(506)和导线二(507)分别连接于直流电源(501)的正、负电极上，所述电阻箱(502)串联于导线一(506)或导线二(507)上，所述伏安表(503)中的电压检测电路并联于导线一(506)与导线二(507)之间，所述伏安表(503)中的电流检测电路串联于导线一(506)或导线二(507)上，所述导线一(506)的另一端连接至导电块(504)的顶端，所述导线二(507)的另一端连接至销试样(70)的旁侧。

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