TWI826100B - 磨耗試驗機構 - Google Patents

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Abstract

一種磨耗試驗機構，包含一支架單元及一試驗單元。支架單元包括一支架，該支架具有一底壁及兩個自該底壁橫向延伸的側壁，該底壁形成一開口。試驗單元包括一樞設於該底壁並穿過該開口的試驗件治具、一被該試驗件治具固持的試驗件、兩個分別設置於該等側壁的第一感測件及兩個穿設該等側壁及該等第一感測件的調整件，該等調整件能夠朝該試驗件治具移動以緊密抵靠該試驗件治具。

Description

磨耗試驗機構
本發明是有關於一種磨耗試驗機構，特別是指一種往復式磨耗試驗機構。
現有的一種往復式磨耗試驗機構適用於對一對磨件進行磨耗測試，在測試中需要正確監測磨耗試驗機構夾持的試驗件與對磨件之間的摩擦力以確保量測數據的正確性。然而，現有的力感測器與試片夾具之間常因為各元件之間組裝的公差或預壓力不足而產生背隙，會降低監測摩擦力的準確度，尤其是在改變運動方向時，上述現象更為嚴重，因此尚有改良的空間。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種能解決上述至少一問題的磨耗試驗機構。
於是，本發明磨耗試驗機構包含一支架單元，包括一支架，該支架具有一底壁及兩個自該底壁橫向延伸的側壁，該底壁形成一開口；及一試驗單元，包括一樞設於該底壁並穿過該開口的試驗件治具、一被該試驗件治具固持的試驗件、兩個分別設置於該等側壁的第一感測件及兩個穿設該等側壁及該 等第一感測件的調整件，該等調整件能夠朝該試驗件移動以緊密抵靠該試驗件治具。
在一些實施態樣中，該支架單元還包括一連接該支架的基板，該試驗單元還包括一設置於該基板及該支架之間的第二感測件，該支架可相對於該基板往復地活動。
在一些實施態樣中，該支架還具有一連接該等側壁並與該底壁位於該等側壁相反兩側的頂壁，該第二感測件固定地設置於該頂壁，該支架單元還包括一可活動地穿設該基板且連接該第二感測件的導引柱及一套設於該導引柱且兩端分別抵接該基板及該第二感測件的彈性件。
在一些實施態樣中，該支架單元還包括兩個分別固接該基板且穿設該支架的頂壁的導引桿，該支架可沿著該等導引桿相對於該基板往復地活動。
在一些實施態樣中，該支架單元還包括一設置於該基板供該導引柱穿設的上軸承及一固定地套設於該導引柱且抵接該上軸承的固定環。
在一些實施態樣中，該支架單元還包括一固接該基板的軌道件，該軌道件供該支架可活動地設置。
在一些實施態樣中，該軌道件具有一固接該基板的後壁、兩個固接該基板且連接該後壁兩側的側接壁及兩個分別設置於該等側接壁的軌道條，該支架還具有兩個分別固接該頂壁兩側且可活動地設置於該等軌道條的滑塊。
在一些實施態樣中，該等第一感測件及該第二感測件為壓電感測器。
本發明至少具有以下功效：藉由該等調整件能夠朝該試驗件治具移動以緊密抵靠該試驗件治具而給予該試驗件治具一預壓力，便能消除該試驗件治具及該等調整件之間的背隙，能夠有效提升量測精準度。
10、10':磨耗試驗機構
1:支架單元
11:支架
111:底壁
111a:開口
112:側壁
113:頂壁
114:滑塊
12:基板
13:導引柱
14:彈性件
15:導引桿
16:側軸承
17:上軸承
18:固定環
19:軌道件
191:後壁
192:側接壁
193:軌道條
2:試驗單元
20:試驗件
21:試驗件治具
22:第一感測件
23:第二感測件
24:調整件
25:樞軸
3:對磨件
L1、L2:距離
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明磨耗試驗機構的一第一實施例與一對磨件的一立體圖；圖2是該第一實施例與該對磨件的一前視圖；圖3是該第一實施例的一仰視圖；圖4是該第一實施例的一立體分解圖；圖5是由圖1的割面線V-V得出的一剖視圖；圖6是該第一實施例的一前視圖，說明一試驗件抵接該對磨件時，一支架單元的支架沿著兩個導引桿朝向一基板移動以壓縮一彈性件；圖7是一前視示意圖，說明該試驗件抵接該對磨件時，一試驗件治具、一樞軸及兩個調整件的距離關係；圖8是本發明磨耗試驗機構的一第二實施例與該對磨件的一立體圖；圖9是該第二實施例與該對磨件的一前視圖； 圖10是該第二實施例的一立體分解圖；及圖11是該第二實施例的一前視圖，說明該試驗件抵接該對磨件時，該支架單元的支架沿著一軌道件朝向該基板移動以壓縮該彈性件。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1至圖3，本發明磨耗試驗機構之一第一實施例為往復式的磨耗試驗機構10，適用於對一對磨件3進行磨耗試驗。該磨耗試驗機構10包含一支架單元1及一試驗單元2。
搭配參閱圖3至5，支架單元1包括一支架11、一連接該支架11的基板12、一可活動地穿設該基板12的導引柱13、一套設於該導引柱13的彈性件14、兩個分別固接該基板12且穿設該支架11的導引桿15、兩個設置於該支架11供該等導引桿15穿過的側軸承16、一設置於該基板12供該導引柱13穿設的上軸承17及一固定地套設於該導引柱13且抵接該上軸承17的固定環18。該支架11具有一底壁111、兩個自該底壁111橫向延伸的側壁112及一連接該等側壁112並與該底壁111位於該等側壁112相反兩側的頂壁113。該底壁111形成一開口111a，該頂壁113供該等側軸承16設置且被該等導引桿15穿過。
試驗單元2包括一樞設於該底壁111並穿過該開口111a的試驗件治具21、一被該試驗件治具21固持的試驗件20、兩個分別設置於該等側壁112 的第一感測件22、一位於該基板12及該支架11之間且固定地設置於該支架11的頂壁113的第二感測件23及兩個穿設該等側壁112及該等第一感測件22的調整件24。具體而言，該第二感測件23是與導引柱13的末端以螺合的方式固接，使得該彈性件14兩端能分別抵接該基板12及該第二感測件23，且該彈性件14是在些微壓縮的狀態，能夠給予該第二感測件23一預壓力。而固定環18藉由抵接於該上軸承17，便能夠撐起該第二感測件23、該支架11、該等第一感測件22、該試驗件治具21及試驗件20的重量。該試驗件治具21是藉由一穿設該底壁111及該試驗件治具21的樞軸25樞設於該底壁111，該試驗件20為一往復式磨耗試片器。該等第一感測件22用於在進行磨耗試驗時，監測該試驗件治具21夾持之試驗件20與對磨件3之間的摩擦力，該第二感測件23則是用於偵測正向力，該等第一感測件22及該第二感測件23在本實施例可例如為壓電感測器，但不以此為限，也可以是其他類型的力量感測器。該等調整件24能夠朝該試驗件治具21移動以緊密抵靠該試驗件治具21而給予該試驗件治具21預壓力，藉此消除該試驗件治具21及該等調整件24之間的背隙。
搭配參閱圖6及圖7，在進行磨耗測試時，試驗件治具21夾持之試驗件20會與該對磨件3進行摩擦而樞轉進而產生力矩，此時而前述兩側任一個調整件24在些微壓縮的狀態所給予對應的該第一感測件22的預壓力便可作為量測原點，只要將此時對應的該第一感測件22得出的力量數值減去量測原點的數值變化，在經過以樞軸25為支點的槓桿比例關係計算後即可得出該試驗件治具21夾持之試驗件20與對磨件3之間的摩擦力的數值。具體說明如下，例如在 本實施例中，樞軸25中心點至試驗件20與對磨件3接觸點的距離L1為樞軸25中心點至調整件24中心點與該試驗件治具21的接觸點的距離L2的比例為1：2，而因為該試驗件治具21是保持旋轉平衡的狀態，因此摩擦力與距離L1的乘積會等於第一感測件22得出的力量數值(已減去上述的量測原點)與距離L2的乘積，由此可得知摩擦力的數值會是第一感測件22得出的力量數值的兩倍，如此便能測得該試驗件治具21夾持之試驗件20與對磨件3之間的摩擦力的數值，且因背隙被消除使得精確度良好。而當試驗件20抵接該對磨件時，該試驗件治具21、該試驗件20連同該支架11、該第二感測件23及該導引柱13將朝向該基板12移動，如此該彈性件14便被進一步壓縮，而前述該彈性件14在些微壓縮的狀態所給予該第二感測件23的預壓力便可作為量測原點，只要將此時該第二感測件23得出的力量數值減去量測原點的數值，如此便能測得該試驗件治具21夾持之試驗件20與對磨件3之間的正向力，彈性件14因為可以吸收瞬間的衝擊力量，在此也可以避免第二感測件23的意外損傷。
參閱圖8至圖11，本發明磨耗試驗機構10'之一第二實施例與該第一實施例類似，其差異在於支架單元1的態樣，該第二實施例的支架單元1省略了導引桿15及側軸承16，但包括一固接該基板12的軌道件19，該軌道件19供該支架11可活動地設置。該軌道件19具有一固接該基板12的後壁191、兩個固接該基板12且連接該後壁191兩側的側接壁192及兩個分別設置於該等側接壁192的軌道條193。本實施例的該支架11還具有兩個分別固接該頂壁113兩側且可活動地設置於該等軌道條193的滑塊114，如此一來在進行磨耗測試時，該試驗件 治具21連同該支架11、該第二感測件23及該導引柱13同樣能沿著軌道件19的該等軌道條193朝向該基板12移動，如此該彈性件14便被進一步壓縮，以測得該試驗件治具21夾持之試驗件20與對磨件3之間的正向力。
綜上所述，本發明磨耗試驗機構10、10'藉由該等調整件24能夠朝該試驗件治具21移動以緊密抵靠該試驗件治具21而給予該試驗件治具21一預壓力，便能消除該試驗件治具21及該等調整件24之間的背隙，能夠有效提升量測精準度，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10:磨耗試驗機構
1:支架單元
11:支架
111:底壁
112:側壁
113:頂壁
12:基板
13:導引柱
15:導引桿
16:側軸承
17:上軸承
18:固定環
2:試驗單元
21:試驗件治具
22:第一感測件
23:第二感測件
24:調整件
25:樞軸
3:對磨件

Claims (8)

  1. 一種磨耗試驗機構，包含：一支架單元，包括一支架，該支架具有一底壁及兩個自該底壁橫向延伸的側壁，該底壁形成一開口；及一試驗單元，包括一樞設於該底壁並穿過該開口的試驗件治具、一被該試驗件治具固持的試驗件、兩個分別設置於該等側壁的第一感測件及兩個穿設該等側壁及該等第一感測件的調整件，該等調整件能夠朝該試驗件治具移動以緊密抵靠該試驗件治具。
  2. 如請求項1所述的磨耗試驗機構，其中，該支架單元還包括一連接該支架的基板，該試驗單元還包括一設置於該基板及該支架之間的第二感測件，該支架可相對於該基板往復地活動。
  3. 如請求項2所述的磨耗試驗機構，其中，該支架還具有一連接該等側壁並與該底壁位於該等側壁相反兩側的頂壁，該第二感測件固定地設置於該頂壁，該支架單元還包括一可活動地穿設該基板且連接該第二感測件的導引柱及一套設於該導引柱且兩端分別抵接該基板及該第二感測件的彈性件。
  4. 如請求項3所述的磨耗試驗機構，其中，該支架單元還包括兩個分別固接該基板且穿設該支架的頂壁的導引桿，該支架可沿著該等導引桿相對於該基板往復地活動。
  5. 如請求項3所述的磨耗試驗機構，其中，該支架單元還包括一設置於該基板供該導引柱穿設的上軸承及一固定地套設於該導引柱且抵接該上軸承的固定環。
  6. 如請求項3所述的磨耗試驗機構，其中，該支架單元還包括一固接該基板的軌道件，該軌道件供該支架可活動地設置。
  7. 如請求項6所述的磨耗試驗機構，其中，該軌道件具有一固接該基板的後壁、兩個固接該基板且連接該後壁兩側的側接壁及兩個分別設置於該等側接壁的軌道條，該支架還具有兩個分別固接該頂壁兩側且可活動地設置於該等軌道條的滑塊。
  8. 如請求項2所述的磨耗試驗機構，其中，該等第一感測件及該第二感測件為壓電感測器。
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