CN2929702Y - 一种杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置 - Google Patents

Abstract

提出的一种杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置由一块多段斜面滑板；一根在一头装有滚轮，在另一头有内螺纹孔的顶杆；一个供顶杆滑动的滑套和一根限位调节螺栓组成。它能使摩擦副的对偶双方在较高的相对滑动速度下，强行实现相互耦合，并在一定接触压力下发生相对滑动。

Description

一种杠杆式加载摩擦 磨损实验设备用的动态自动加载装置

技术领域

本实用新型涉及摩擦磨损实验设备，特别涉及杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置。

背景技术

现代机器或机械中摩擦副运行参数不断提高，有时要求摩擦副的对偶双方在较高的相对滑动速度下强行相互耦合，例如，电力机车弓网系统的滑板/电力线，这对特殊摩擦副就运行在这种恶劣工况下，尤其表现在当滑板与电力线瞬时脱离(离线)后再接触的情况。据专业部门介绍，离线现象是不可避免的，但是，高速铁路要求离线率小于5％，而我国目前却已超过10％。针对滑板/电力线之间离线现象进行的摩擦学试验研究，必须能真实模拟滑板/电力线摩擦副的对偶双方在较高的相对滑动速度下强行实现的相互耦合，及在一定接触压力下发生的相对滑动。这就要求设计出一种杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置，使摩擦副的对偶双方(例如销/盘)能在较高的相对滑动速度(例如，v≤84m/s)下，强行实现相互耦合并在一定接触压力下发生相对滑动。

为了达到本实用新型以上的目的，本设计提出了一种动态自动加载装置，可用于各类杠杆式加载摩擦磨损实验设备(例如销/盘摩擦磨损试验机)，见原理示意图。

图中，圆盘试样1以ω的转速旋转，在L型杠杆6加载过程中，推动柱塞4在滑套3中向前移动，从而使夹持在柱塞4前端头的圆销试样2以法向力F_n压向圆盘试样1的侧平面，销/盘之间发生滑动摩擦；为了保证在L型杠杆6的水平段的后端抬起时(此时，L型杠杆6前端的垂直段同时向后偏转)，即卸载时，能带动柱塞4携圆销试样2后移，以脱开与圆盘试样1侧平面的接触，可采用任何能实现柱塞4随L型杠杆6的垂直段一同后移的结构。

杠杆加载历程受本设计提出的动态自动加载装置13控制。在图中，将这种动态自动加载装置13的结构示意图用双点划线框出。它由一块多段斜面滑板8、一根在一头装有滚轮10而在另一头有内螺纹孔的顶杆9、一个供顶杆9滑动的套筒11和一根限位调节螺栓12组成。

动态自动加载的准备过程：首先将限位调节螺栓12向下调至下死点位置；接着，在杠杆上加上所需重量为G的砝码7，推动柱塞4携圆销试样2沿滑套3前移至与静止的圆盘试样1侧平面接触；然后，将多段斜面滑板8左移至其最高水平面段与滚轮10接触的位置，并调节限位调节螺栓12的伸出长度，使限位调节螺栓12前端的圆球刚好接触到L型杠杆6水平段的下侧，记住这一位置，以此为基点；最后，调节限位调节螺栓12继续伸长若干距离，使L型杠杆6的水平段后端被挑起，同时使柱塞4携圆销试样2后移，以脱离与静止的圆盘试样1侧平面的接触。

动态自动加载过程：首先使圆盘试样1按规定的转速旋转起来；然后，驱动多段斜面滑板8右移，以使限位调节螺栓12随顶杆9一道沿套筒11向下运动，让L型杠杆6的水平段后端逐渐下沉，同时推动柱塞4携圆销试样2在滑套3中前移，使圆销试样2逐渐与旋转着的圆盘试样1侧平面接触；待圆销试样2与旋转着的圆盘试样1侧平面真实接触(即真实加载)后，将限位调节螺栓12从基点位置下调一段规定的距离，以限定销/盘摩擦副在磨损试验过程中发生的磨损深度。限位调节螺栓12的下调距离，根据试验机和动态自动加载装置的结构参数，以及限定的销/盘摩擦副在磨损试验过程中发生的磨损深度，按几何关系计算确定之。磨损试验可以在限定磨损深度达到时结束，此为定磨损深度磨损试验；也可以在限定磨损深度达到前任意截止，此为定磨损时间(或定摩擦行程)磨损试验。磨损试验完成后，将限位调节螺栓12向下调至下死点位置，并将多段斜面滑板8左移至其最高水平面段与滚轮接触的位置，使动态自动加载装置重新恢复准备状态。

多段斜面滑板8的导向面依次由最高水平面段、斜度较大的斜面段、斜度较小的斜面段和最低水平面段组成，以实现动态自动加载历程在真实加载前较快，在真实加载(即销/盘之间真实接触)时较慢；以及卸载历程在销/盘之间脱离真实接触时较缓，在销/盘之间脱离真实接触后较_快。可以设计出多种斜度组合，再配合以多种滑板移动速度，达到试验参数可调的目的。

本实用新型具有如下的特点：

1.结构简单，易于加装在各种类型杠杆式加载摩擦磨损实验设备上，将其改造为具有在较高的相对滑动速度下使试样摩擦副的对偶双方强行相互耦合并在规定接触压力下发生相对滑动的功能，以适应摩擦副在滑动时耦合这一类特殊摩擦磨损试验研究的需要。

2.理论上，多段斜面滑板的斜度组合可有无限多种设计方案，使动态加载速率产生多种变化，实现动态加载试验参数可调。

3.驱动方向可逆，因此可以实现循环动态加载，形成摩擦副对偶双方离线-滑动耦合-再离线-再滑动耦合的循环过程，可以模拟诸如电力机车弓网系统的滑板/电力线这对特殊摩擦副的多周次瞬时脱离(离线)-接触滑动-再瞬时脱离(离线)-再接触滑动的特殊工况。

4.由于采用了限位调节螺栓的特殊结构，能使加装了本实用新型提出的动态自动加载装置的各种类型杠杆式加载摩擦磨损实验设备，具备限定试样摩擦副在磨损试验过程中发生的磨损深度的附加功能，可进行定磨损深度磨损试验。

5.实践已证实，本实用新型可安全可靠地实现试样摩擦副的对偶双方在较高的相对滑动速度(例如，v≤84m/s)下强行相互耦合并在规定接触压力下发生相对滑动，而这一过程几乎无法用手动方式安全可靠地实现。

附图说明

图-一种杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置的原理示意图。

1-圆盘试样，2-圆销试样，3-滑套，4-柱塞，5-铰链，6-L型杠杆，7-砝码，8-多段斜面滑板，9-顶杆，10-滚轮，11-套筒，12-限位调节螺栓，13-本实用新型的动态自动加载装置结构。

具体实施方式

在套筒11中装顶杆9，在顶杆9上部的内螺纹孔中装限位调节螺栓12，限位调节螺栓12的上部与L型杠杆6球形接触，顶杆9的下部装与多段斜面滑板8的斜面接触的滚轮10。

Claims (2)

1.一种杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置，其特征在于在套筒(11)中装顶杆(9)，在顶杆(9)上部的内螺纹孔中装限位调节螺栓(12)，限位调节螺栓(12)的上部与L型杠杆(6)球形接触，顶杆(9)的下部装与多段斜面滑板(8)的斜面接触的滚轮(10)。

2.按权利要求1的一种杠杆式加载摩擦磨损实验设备用的动态自动加载装置，其特征在于其中一块多段斜面滑板的导向面依次由最高水平面段、斜度较大的，斜度较小的多种斜度组合斜面段和最低水平面段组成。