CN220625949U - 一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，包括一个支撑台，一个齿轮传动机构，一个夹持装置，一个推杆机构，一个摇杆机构及一个压紧装置，其中夹持装置在支撑台的内部矩形凹槽中，夹持装置上方和下方通过齿轮轴与齿轮相连，齿轮轴连接摇杆机构。本实用新型便于实验人员在进行线性摩擦实验时，更为方便且精细移动被加工件。本实用新型装置可以批量加工，操作简单、效率高且操作精准。

Description

一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台

技术领域

本实用新型属于超浸润表面领域，尤其是一种用于实验人员在实现一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台。

背景技术

随着现代科学技术的发展，超浸润表面的应用表现出一定的科研价值，超浸润表面之所以不能广泛的应用于我们的工业生产生活中，很重要的一个原因就是这些表面过于脆弱，机械耐久性差、服役寿命短等，所以提升超浸润表面的机械耐久性的研究就变得重中之重，在这种实验要求下，通过标准化线性摩擦去进行机械耐久性的性能检测，但是手工研磨的精度对加工人员的技术要求非常高。普通的手工研磨很难达到较高的精度要求，且加工效率低，费时费力。而实验中对于一些非长期从事研磨工作的实验人员来说成本较高，难以普及。因此需要一种可以提高效率与精度的装置以弥补现有技术中所存在的问题。

目前常用的耐磨性检测方法有三种：

1.不用任何仪器，在生产中靠经验来掌握耐磨性，即用手握住试样在磨料上摩擦，通过目测、手摸，也能使耐磨性控制到规定范围内，但对人的依赖性很大。

2.使用简单的机械结构进行耐磨性试验，如自制砂带机等，但不容易具体量化耐磨性，还会产生震动和噪声等问题。

3.采用摩擦试验机和分光密度仪，严格执行国标。对耐磨性可进行很好的控制，但成本高，价格昂贵。

4、可靠性高：超浸润表面的标准化线性磨损实验采用标准化的试验流程，实验数据可重复性好，结果可靠。

5、研究范围广：超浸润表面的标准化线性磨损实验可以用于不同材料、不同润滑条件下的磨损行为研究，具有较广的研究范围。

6、超浸润表面的标准化线性磨损实验可以使用多种不同的磨损指标来描述材料的磨损性能，例如磨损量、磨损速率、磨损系数等。因此，存在多个公式可以用于计算不同的磨损指标之间的关系。

综合考虑以上这些测试方法的缺点，本实用新型结合了不同方法的优点，设计了一种既简单方便又能保证一定精度的装置，利用螺纹的旋转运动带来微小的进给量，从而实现微小距离的摩擦控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有测试技术的价格昂贵或精度无法保证的不足之处，提供一种操作简单，能够提高效率以及精度，用于实验人员在实现一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台，实现了对超浸润表面的机械持久性的一个初步的检测验证装置易于调节且在一定程度上减小了实验数据的误差性。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台包括：一个支撑台，一个齿轮传动机构，一个夹持装置，一个推杆机构，一个摇杆机构及一压紧装置，其中夹持装置在支撑台的内部矩形凹槽中，夹持装置上方和下方通过齿轮轴与齿轮相连，齿轮轴连接摇杆机构。

其特征在于所述夹持装置上方连杆连接齿轮传动机构，夹持装置下方连接压紧装置。压紧装置下部有螺钉固定砂纸。

而且，所述支撑台右侧连接凸起高台，内置螺纹孔。

而且，所述推杆机构由上下两个推杆组成，下置推杆为螺纹推杆，下置推杆与滑块右挡板相连，推杆内部有凹槽连接紧定螺钉。

而且，所述齿轮传动机构设有上下两个齿轮，上齿轮齿数24、齿厚1.56，下齿轮齿数12、齿厚1.56，两齿轮外啮合，位于机构右侧。

而且，夹持装置设有左右两挡板。挡板呈T形状，右挡板延长上置，与上推杆相连。挡板内部设有紧定螺钉，与推杆机构相配合。

而且，所述压紧装置设有四个螺钉。

而且，所述摇杆机构连接推杆机构设有手柄。

而且，所述推杆机构内部设有键槽，槽内安装平键，通过平键键连接齿轮传动。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本实用新型中的一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台的移动方式可以实现变速移动，且位移可以精确到毫米级。

2.本实用新型中的一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台的新型夹持装置可以适应不同尺寸大小的试样和砝码进行固定夹紧。

3.本实用新型中的一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台可以在试样向左或向右时都受到摩擦，步骤简单、可重复性高、时间短、效率高。

4.本实用新型中的一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台体积小、便于携带和运输，不依赖电源。

5.本实用新型中的一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台可随时停止检查试样表面情况，不必频繁启动电机。

6.实验成本低：超浸润表面的标准化线性磨损实验不需要昂贵的试验设备和材料，实验成本相对较低，适合中小型科研项目的开展。

7.试验结果代表性好，由于超浸润表面的特殊性质，其磨损行为更接近于实际使用条件下的磨损行为，因此实验结果更加代表性。

8.实验数据易于比较：采用标准化测试方法可以得到一致的实验数据，从而可以进行数据的比较和分析，为不同材料的性能比较提供基础数据。

本实用新型的创新性是：

1.利用机械结构将用手难以控制的精细位移转化为利用齿轮带动螺纹旋转控制，将用手难以避免的附加外力进行消除。

2.在测试过程中可自动调整试验参数以保持恒定的接触压力和滑动速度，提高测试准确度和重复性。

3.配备移动平台，所述移动平台可满足不同形状和尺寸样品的测试需求，提高测试效率和灵活性。

4.所述方法和移动平台适用于超浸润表面的耐磨性测试，可有效解决传统测试方法在超浸润表面上存在的问题，如试验结果误差大、重复性差等问题，具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本装置立体结构示意图；

图2为支撑台立体结构示意图；

图3为上置推杆立体结构示意图；

图4为下置推杆立体结构示意图；

图5为上下齿轮立体结构示意图；

图6为紧定螺钉立体结构示意图；

图7为夹持机构立体结构示意图；

图8为夹持机构俯视示意图；

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种用于超浸润表面标准化线性磨损试验的移动平台，包括一个支撑台(1)，一个滑块(2)，一个挡板(3)，一个上置推杆(4)，一个下置推杆(5)，一个上置齿轮(6)，一个下置齿轮(7)，一个摇杆(8)。

所述支撑台内部有一矩形凹槽导轨(9)，右侧连接凸起高台(10)，内置螺纹孔(11)。

所述滑块为上下一体结构，下部可嵌入支撑台的矩形凹槽内，上下两部分均有推杆连接孔与紧定螺钉孔。

所述上置推杆无螺纹，内部设有键槽(12)，通过键与上置齿轮相连，尾部与滑块通过紧定螺钉(13)相连，右侧为半圆形与摇杆相连。

所述下置推杆有螺纹，与支撑台立柱的螺纹孔相配合，内部设有键槽(14)通过键与下置齿轮相连。

所述上下两个齿轮，上齿轮齿数24、齿厚1.56，下齿轮齿数12、齿厚1.56，两齿轮外啮合，位于机构右侧，通过平键与两推杆连接。

所述挡板呈T形状，通过内置弹簧与滑块下半部分相连，在无外力的情况下挡板紧贴滑块。

所述支撑台底部设有四个螺钉孔(15)，用于将砂纸固定平铺在凹槽内。

所述摇杆通过半圆形缺口与上置推杆相连，外部设有手柄。

本实用新型的工作原理：

超浸润表面的标准化线性磨损实验中，砝码和磨损距离之间的关系是由实验设计决定的。在标准化线性磨损实验中，通常会指定一定的砝码质量和磨损距离，以便进行磨损试验并确定材料的磨损性能。

通常情况下，砝码的质量和磨损距离之间是正相关的，也就是说，使用较大的砝码和更长的磨损距离通常会导致更多的材料磨损。这是因为更大的砝码可以施加更大的载荷，而更长的磨损距离可以导致更多的磨损循环。但是，具体的砝码质量和磨损距离会根据具体的实验标准和要求而有所不同。

实验中用到的试样为了保证实验数据的准确性均使用一次，需要注意的是，线性磨损实验中的磨损距离通常是由载荷、材料硬度和摩擦系数等因素共同决定的，因此在进行实验时需要控制这些因素的变化，并根据实验目的进行合理的选择和设计。

实验中的磨损量(W)可以通过公式W＝F×L计算得到，其中F表示施加在试样上的载荷，L表示试样磨损的长度。

实验中的磨损速率(V)可以通过公式V＝W/(F×t)计算得到，其中t表示磨损的时间。

磨损系数(K)可以通过公式K＝W/(F×L)计算得到。

另外，磨损速率和载荷之间也存在一定的关系。根据阿基米德原理，当载荷一定时，试样的质量和密度对磨损速率有影响，具体关系可以用公式V＝k/(ρ×h)表示，其中k表示材料的常数，ρ表示材料密度，h表示材料硬度。

本实用新型提供了一种用于材料表面改性持久性或观察实验室试样摩擦结果的方法及其装置。

在使用时，首先根据被测试样的形状和大小以及需要研磨的次数和长度选择对应规格的本装置，然后选择测试地点。

1.选择好测试地点后，首先对地点进行简单整理。将桌面上的杂物移开，擦拭干净，尽可能保证桌面平整。可用水平仪检测桌面是否水平，用以判断场地是否水平，同时可用辅助设备进行调整或夹紧。将装置放置在平整洁净的工作台表面。

2.装置清洗：为保证实验数据的准确性，避免有灰尘、污渍、残液等混入磨料中，需用去离子水/丙酮等对实验装置清洗，主要清洗凹槽、滑块、挡板、螺杆，齿轮等，洗后吹干。

3.根据实验要求选择合适规格的砂纸或磨料，放置在装置凹槽中，用螺钉固定在凹槽底面。

4.把滑块前端移动到0刻度线处，在自然状态下挡板受弹簧力的作用紧贴在滑块上，实验时把挡板从滑块上沿水平方向拉开，将试样与砝码放入挡板与滑块所围凹槽中，松开挡板，在弹簧力的作用下，挡板与滑块会将试样夹紧，试样下表面由于自身重力和砝码对其的压力会与底部的砂纸或磨料压紧。

5.旋转手柄，上置推杆旋转且带动上下齿轮啮合旋动，使下置推杆旋转，在下置推杆的带动下试样会与底部的磨料发生摩擦，在手柄侧正对齿轮时，顺时针转动手柄，试样向手柄一侧移动，逆时针转动手柄时，试样向反方向移动，重复转动手柄，当达到想要的表面效果或摩擦次数时，停止转动手柄，再次松开挡板，将砝码与试样取出即可。

注意事项：

1.本实验应在安静平整的环境下进行，实验过程中不要敲击桌面，移动试验台，尽量避免噪音、震动对试验数据的影响。

2.磨料应平整的铺在凹槽底部，不能出现鼓包，破损，尖角等情况；影响实验精度。

3.在旋转手柄接近目标位置时，动作要缓慢，避免超出目标距离。

4.在一个行程的摩擦实验中，尽量使齿轮朝同一个方向转动，避免齿轮的制造精度不够引起的实验误差。

5.后续处理：测试完后将试样取出，不要触碰试样表面，将试样放在显微镜下观察其微观结构，后续测试尽量在12小时之内完成，避免浮尘、水汽等物质覆盖试样表面，造成实验误差。

6、需要注意的是，不同的磨损指标和公式的适用范围和意义略有不同，需要根据实际情况进行选择和使用。

最后应当说明的是：以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于：一个支撑台，一个齿轮传动机构，一个夹持装置，一个推杆机构，一个摇杆机构及压紧装置，其中夹持装置在支撑台的内部矩形凹槽中，夹持装置通过弹簧连接以便适应不同尺寸大小的砝码且夹持装置上方和下方通过齿轮轴与齿轮相连，齿轮轴连接摇杆机构，所述夹持装置通过下置推杆连接齿轮传动机构，压紧装置通过螺钉固定砂纸。

2.根据权利要求1所述的一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于，所述支撑台内部有矩形凹槽，右侧连接凸起高台，内置螺纹孔以便固定下置推杆。

3.根据权利要求1所述的一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于，所述推杆机构由上下两个推杆组成，下至推杆与滑块右挡板相连以便夹持装置进行X方向水平移动，上置推杆与下置推杆内部设有凹槽通过紧定螺钉固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于所述齿轮传动机构设有上下两个齿轮，上齿轮齿数24，齿厚1.56，下齿轮齿数12，齿厚1.56，两齿轮外啮合通过旋动摇杆带动齿轮运动，位于整体机构右侧。

5.根据权利要求1所述的一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于，所述夹持装置设有左右两挡板，挡板呈T形状，两个挡板通过弹簧连接从而夹紧试样，使得在进行X方向水平磨损位移的过程中，减小线性磨损的误差且适应不同尺寸的试样以及砝码大小，右挡板延长上置，与上推杆相连，上下挡板内部设有紧定螺钉，与推杆机构相配合。

6.根据权利要求1所述的一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于，所述压紧装置设有四个螺钉，螺钉穿过砂纸与支撑台底部的螺纹孔相配合以便实现固定砂纸。

7.根据权利要求1所述的一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于，所述摇杆机构连接推杆机构设有手柄旋动手柄带动推杆齿轮旋转。

8.根据权利要求1所述的一种用于超浸润表面线性磨损试验的移动平台，其特征在于，所述推杆机构内部设有键槽，齿轮与推杆机构通过平键连接，当摇杆机构旋动时推杆旋转且带动上下齿轮旋动。