用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置，包括機(jī)架、可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)、主軸定位機(jī)構(gòu)，所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)和變頻器，所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)共有Q組，固定在所述機(jī)架上，Q為自然數(shù)，Q≥1；所述主軸定位機(jī)構(gòu)共有Q組且與所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)，所述主軸定位機(jī)構(gòu)包括定位機(jī)構(gòu)與主軸，所述主軸下端通過(guò)聯(lián)軸器與所述電機(jī)連接；所述多功能磨損試驗(yàn)機(jī)還包括R組往復(fù)式磨損模塊，S組銷盤式磨損模塊，T組環(huán)塊式磨損模塊，R，S，T均為整數(shù)，R≥0，S≥0，T≥0，且R+S+T=Q。本發(fā)明使用各個(gè)模塊可通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行拆裝，大大減小了機(jī)器的體積，模塊之間的接口連接方便，在加工和使用時(shí)只需對(duì)所需的模塊進(jìn)行加工，大大減小了成本。
【專利說(shuō)明】用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種用于磨損的模塊化的多功能磨損試驗(yàn)機(jī)。
技術(shù)背景
[0002]兩相互接觸的物體,在外力的作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),接觸面上產(chǎn)生的切向阻力成為摩擦力，這種阻抗現(xiàn)象稱為摩擦。摩擦效應(yīng)往往還伴隨著表面材料的逐漸消失，這就是磨損，磨損是材料的三種主要失效形式之一，它造成的損失十分巨大。
[0003]按運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)形式可分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦，在實(shí)驗(yàn)室中，研究滑動(dòng)摩擦的形式主要有銷盤式、環(huán)塊式、往復(fù)式等。目前的多功能磨損試驗(yàn)機(jī)將各個(gè)模塊集成在一起，并加入電控測(cè)量等模塊，體積大，成本高，在購(gòu)買時(shí)無(wú)法對(duì)功能進(jìn)行選擇，如進(jìn)行多組并行試驗(yàn)，則需要購(gòu)買整套機(jī)器，大大增加了試驗(yàn)所需成本和對(duì)場(chǎng)地需求；倘若采用單一功能試驗(yàn)機(jī)，雖然單件成本較低，但當(dāng)試驗(yàn)要求發(fā)生變化，需要變更磨損方式時(shí)，同樣需要重新購(gòu)買整機(jī)，同樣增加了成本；迄今為止，還沒(méi)有一種模塊化的可自由手動(dòng)拆卸的可同時(shí)根據(jù)需求并行多組試驗(yàn)的多功能磨損試驗(yàn)機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了在增加試驗(yàn)機(jī)功能的基礎(chǔ)上盡量減小試驗(yàn)機(jī)體積，同時(shí)降低機(jī)器成本，本發(fā)明提出一種模塊化的方式對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊可通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行拆裝，大大減小了機(jī)器的體積，各個(gè)模塊之間的接口連接方便，在加工和使用時(shí)只需對(duì)所需的模塊進(jìn)行加工，大大減小了成本，在需要新功能時(shí)只需要加工相應(yīng)的模塊即可。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置，包括機(jī)架、可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)、主軸定位機(jī)構(gòu)，所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)和變頻器，所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)共有Q組，固定在所述機(jī)架上，Q為自然數(shù)，Q≥ I ;所述主軸定位機(jī)構(gòu)共有Q組且與所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)，所述主軸定位機(jī)構(gòu)包括定位機(jī)構(gòu)與主軸，所述主軸下端通過(guò)聯(lián)軸器與所述電機(jī)連接；所述多功能磨損試驗(yàn)機(jī)還包括R組往復(fù)式磨損模塊，S組銷盤式磨損模塊，T組環(huán)塊式磨損模塊，R，S，T均為整數(shù)，R≥O, S≥ O, T≥ 0，且R+S+T=Q，所述往復(fù)式磨損模塊、銷盤式磨損模塊，環(huán)塊式磨損模塊安裝在機(jī)架上，均可以獨(dú)立拆裝。
[0006]所述往復(fù)式磨損模塊安裝在機(jī)架上，包括凸輪、行程放大機(jī)構(gòu)、摩擦塊、摩擦平臺(tái)、摩擦平臺(tái)支撐裝置和試樣夾持裝置A，所述凸輪安裝在所述主軸上端且由所述主軸驅(qū)動(dòng)，所述行程放大機(jī)構(gòu)由凸輪驅(qū)動(dòng)，所述摩擦平臺(tái)安裝在摩擦平臺(tái)支撐裝置上并由行程放大裝置驅(qū)動(dòng)，所述摩擦平臺(tái)上端固定有摩擦塊。
[0007]所述銷盤式磨損模塊固定在機(jī)架上，包括摩擦盤B、試樣夾持裝置B和加載裝置B，所述摩擦盤B與所述主軸上端連接，所述試樣夾持裝置B固定在所述加載裝置B上，所述加載裝置B，包括壓桿和支座，所述壓桿通過(guò)鉸鏈安裝在所述支座上，所述支座固定在所述機(jī)架上；所述銷盤式磨損模塊的摩擦盤B材料可根據(jù)試驗(yàn)類型的不同更換。
[0008]所述環(huán)塊式磨損模塊包括摩擦盤C、試樣夾持裝置C、加載裝置C和加載換向機(jī)構(gòu)，所述摩擦盤C與所述主軸上端連接，所述試樣夾持裝置C固定在所述加載裝置C上，所述加載裝置C固定在所述機(jī)架上，所述加載換向機(jī)構(gòu)包括滑輪座和滑輪，所述滑輪安裝在所述滑輪座上，所述滑輪座固定在所述機(jī)架上，所述環(huán)塊式磨損模塊中的摩擦盤C材料可根據(jù)試驗(yàn)類型的不同更換。
[0009]所述行程放大機(jī)構(gòu)固定在機(jī)架上，包括聯(lián)動(dòng)軸、滑塊、第一導(dǎo)桿、第一導(dǎo)桿支撐座，凸輪滾子夾持裝置、滾子和M組齒輪齒條機(jī)構(gòu)，M為自然數(shù)，M≥2，所述聯(lián)動(dòng)軸固定在所述滑塊上，所述滑塊可滑動(dòng)的安裝在所述第一導(dǎo)桿上，所述第一導(dǎo)桿兩端固定在所述第一導(dǎo)桿支撐座上，所述第一導(dǎo)桿支撐座固定在所述機(jī)架上，所述凸輪滾子夾持裝置固定在所述滑塊上，所述滾子安裝在所述凸輪滾子夾持裝置上，所述M組齒輪齒條機(jī)構(gòu)沿著所述聯(lián)動(dòng)軸方向均勻排列，每組所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括齒輪，上齒條，下齒條，所述齒輪安裝在所述聯(lián)動(dòng)軸上且可相對(duì)所述聯(lián)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述上齒條固定在所述摩擦平臺(tái)下端，所述下齒條固定在所述機(jī)架上，所述上齒條，所述下齒條分別與所述齒輪在上下兩端嚙合。
[0010] 所述往復(fù)式磨損模塊中的摩擦平臺(tái)支撐裝置共有N組且沿所述聯(lián)動(dòng)軸方向均勻布置，N為自然數(shù)，N≥2，每組摩擦平臺(tái)支撐裝置包括第二導(dǎo)桿，第二導(dǎo)桿支撐座，直線滑動(dòng)軸承，所述第二導(dǎo)桿兩端固定在所述第二導(dǎo)桿支撐座上，所述第二導(dǎo)桿支撐座固定在所述機(jī)架上，所述直線滑動(dòng)軸承可滑動(dòng)的安裝在所述第二導(dǎo)桿上，所述摩擦平臺(tái)固定在所述滑動(dòng)軸承上。
[0011 ] 所述往復(fù)式磨損模塊中的試樣夾持裝置A包括P組固定架及P組試樣夾持單元，P為自然數(shù)，P≥1，所述固定架固定在所述機(jī)架上，所述試樣夾持單元固定在所述固定架上，且所述試樣加持單元結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同；所述摩擦塊形狀可以為一整塊，也可以是與P組所述試樣夾持裝置A夾持試樣相適應(yīng)的P組形狀相同或不同的摩擦塊組成；試樣夾持裝置A中的固定架為絕緣材料，以在載流試驗(yàn)中起絕緣作用。
[0012]所述往復(fù)式磨損模塊中的凸輪為等徑凸輪，在所述凸輪上還開有用于與所述主軸相連接的鍵槽孔，優(yōu)選的，由凸輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)為勻加速-勻速-勻減速。
[0013]所述環(huán)塊式磨損模塊中的加載換向機(jī)構(gòu)通過(guò)滑輪將豎直方向的重物重力轉(zhuǎn)化為水平方向的加載力。
[0014]所述銷盤式磨損模塊中的試樣夾持裝置B為仿刀口結(jié)構(gòu)，包括:滑動(dòng)塊、中部塊、第一滾軸、第二滾軸和夾持塊，所述滑動(dòng)塊開有與所述壓桿相配合可使其在所述壓桿上來(lái)回滑動(dòng)的孔，所述滑動(dòng)塊下端開有半圓槽，所述中部塊上下兩端均開有半圓槽且半圓槽軸線互成90°，所述夾持塊上端開有半圓槽，所述第一滾軸安裝在所述滑動(dòng)塊下端的半圓槽和所述中部塊上端半圓槽構(gòu)成的第一剖分圓孔中，所述第二滾軸安裝在所述中部塊下端半圓槽和所述夾持塊上端半圓槽構(gòu)成的第二剖分圓孔中，所述第一滾軸的直徑略小于第一剖分圓孔的直徑，所述第二滾軸的直徑略小于第二剖分圓孔的直徑。
[0015]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:使用模塊化的方式對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊可通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行拆裝，大大減小了機(jī)器的體積，各個(gè)模塊之間的接口連接方便，在加工和使用時(shí)只需對(duì)所需的模塊進(jìn)行加工，大大減小了成本，在需要新功能時(shí)只需要加工相應(yīng)的模塊即可。本發(fā)明針對(duì)磨損試驗(yàn)的多樣性，通過(guò)更換不同模塊來(lái)模擬不同形式的磨損試驗(yàn)，載荷可變、速度可調(diào)，可以同時(shí)針對(duì)相同或者不同的試樣進(jìn)行不同形式的磨損試驗(yàn)或者相同形式的對(duì)照試驗(yàn)。
[0016]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1是用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置使用往復(fù)式磨損模塊時(shí)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置使用銷盤式磨損模塊時(shí)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置使用環(huán)塊式磨損模塊時(shí)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置主軸定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是往復(fù)式磨損模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是銷盤式磨損模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是環(huán)塊式磨損模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，機(jī)架1、可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)2、主軸定位機(jī)構(gòu)3、主軸3-1、定位機(jī)構(gòu)3-2、定位軸套
3-2-1、第一軸承3-2-1、第二軸承3-2-3、鎖緊螺帽3-2-4、往復(fù)式磨損模塊4，凸輪4-1、行程放大機(jī)構(gòu)4-2、4-2-1、滑塊4-2-2、滾子4_2_3、凸輪滾子夾持裝置4_2_4、第一導(dǎo)桿4_2_5、齒輪4-2-6、上、下齒條4-2-7、第一導(dǎo)桿支撐座4-2-8，
摩擦平臺(tái)支撐裝置4-3、第二導(dǎo)桿4-3-1、直線滑動(dòng)軸承4-3-2、第二導(dǎo)桿支撐座4_3_3， 試樣夾持裝置A 4-4、固定架4-4-1、夾持裝置4-4-2，
摩擦平臺(tái)4-5，摩擦塊4-6，
銷盤式磨損模塊5，摩擦盤B 5-1、試樣夾持裝置B 5-2、滑動(dòng)塊5-2-1、中部塊5-2-3、第一滾軸5-2-2、第二滾軸5-2-4、夾持塊5-2-5，
加載裝置B 5-3，壓桿5-3-1、支座5-3-2，
環(huán)塊式磨損模塊6、摩擦盤C 6-1、試樣夾持裝置C 6-2、加載裝置C 6-3和加載換向機(jī)構(gòu) 6-4。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]參照?qǐng)D1-圖7，一種用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置，包括機(jī)架1、可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)2、主軸定位機(jī)構(gòu)3，所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)2固定在所述機(jī)架I上，包括電機(jī)和變頻器；所述主軸定位機(jī)構(gòu)3與所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)2連接，包括定位機(jī)構(gòu)3-2與主軸3-1，所述主軸3-1下端通過(guò)聯(lián)軸器與所述電機(jī)連接；所述多功能磨損試驗(yàn)裝置還包括往復(fù)式磨損模塊4，銷盤式磨損模塊5，環(huán)塊式磨損模塊6 ;所述往復(fù)式磨損模塊4安裝在機(jī)架I上，包括凸輪4-1、行程放大機(jī)構(gòu)4-2、摩擦塊4-6、摩擦平臺(tái)4-5、摩擦平臺(tái)支撐裝置4_3和試樣夾持裝置A 4-4，所述凸輪4-1安裝在所述主軸3-1上端且由所述主軸3-1驅(qū)動(dòng)，所述行程放大機(jī)構(gòu)4-2由凸輪4-1驅(qū)動(dòng)，所述摩擦平臺(tái)4-5安裝在摩擦平臺(tái)支撐裝置4-3上并由行程放大裝置4-2驅(qū)動(dòng)，所述摩擦平臺(tái)4-5上端固定有摩擦塊4-6 ;所述銷盤式磨損模塊5固定在機(jī)架I上，包括摩擦盤B 5-1、試樣夾持裝置B 5-2和加載裝置B 5_3，所述摩擦盤B
5-1與所述主軸3-1上端連接，所述試樣夾持裝置B5-2固定在所述加載裝置B 5-3上，所述加載裝置B 5-3，包括壓桿5-3-1和支座5-3-2，所述壓桿5_3_1通過(guò)鉸鏈安裝在所述支座5-3-2上，所述支座5-3-2固定在所述機(jī)架I上，；所述環(huán)塊式磨損模塊6包括摩擦盤C
6-1、試樣夾持裝置C6-2、加載裝置C 6-3和加載換向機(jī)構(gòu)6-4，所述摩擦盤C 6_1與所述主軸3-1上端連接，所述試樣夾持裝置C 6-2固定在所述加載裝置C 6-3上，所述加載裝置C 6-3固定在所述機(jī)架I上，所述加載換向機(jī)構(gòu)6-4包括滑輪座6-4-1和滑輪6_4_2，所述滑輪6-4-2安裝在所述滑輪座6-4-1上，所述滑輪座6-4-1固定在所述機(jī)架I上。
[0019]所述往復(fù)式磨損模塊4中的所述行程放大機(jī)構(gòu)4-2固定在機(jī)架I上，包括聯(lián)動(dòng)軸4-2-1、滑塊4-2-2、第一導(dǎo)桿4-2-5、第一導(dǎo)桿支撐座4_2_8、凸輪滾子夾持裝置4_2_4、滾子4-2-3和齒輪齒條機(jī)構(gòu)，所述聯(lián)動(dòng)軸4-2-1固定在所述滑塊4-2-2上，所述滑塊4_2_2可滑動(dòng)的安裝在所述第一導(dǎo)桿4-2-5上,所述第一導(dǎo)桿4-2-5兩端固定在所述第一導(dǎo)桿支撐座4-2-8上，所述第一導(dǎo)桿支撐座4-2-8固定在所述機(jī)架I上，所述凸輪滾子夾持裝置4-2-4固定在所述滑塊4-2-2上，所述滾子4-2-3安裝在所述凸輪滾子夾持裝置4-2-4上，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)沿著所述聯(lián)動(dòng)軸4-2-1方向均勻排列，每組所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括齒輪4-2-6，上、下齒條4-2-7，所述齒輪4-2-6安裝在所述聯(lián)動(dòng)軸4-2-1上且可相對(duì)所述聯(lián)動(dòng)軸4_2_1轉(zhuǎn)動(dòng)，所述上齒條4-2-7固定在所述摩擦平臺(tái)4-5下端，所述下齒條4-2-7固定在所述機(jī)架I上，所述上齒條4-2-7，所述下齒條4-2-7分別與所述齒輪4-2-6在上下兩端嚙合。
[0020]所述往復(fù)式磨損模塊4中的摩擦平臺(tái)支撐裝置4-3沿所述聯(lián)動(dòng)軸4-2-1方向均勻布置，每組所述摩擦平臺(tái)支撐裝置4-3包括第二導(dǎo)桿4-3-1，第二導(dǎo)桿支撐座4-3-3，直線滑動(dòng)軸承4-3-2，所述第二導(dǎo)桿4-3-1兩端固定在所述第二導(dǎo)桿支撐座4-3-3上，所述第二導(dǎo)桿支撐座4-3-3固定在所述機(jī)架I上,所述直線滑動(dòng)軸承4-3-2可滑動(dòng)的安裝在所述第二導(dǎo)桿4-3-1上，所述摩擦平臺(tái)4-5固定在所述滑動(dòng)軸承4-3-2上。
[0021]所述往復(fù)式磨損模塊4中的試樣夾持裝置A 4-4包括固定架4-4-1及試樣夾持單元4-4-2，所述固定架4-4-1固定在所述機(jī)架I上,所述試樣夾持單元4-4-2固定在所述固定架4-4-1上，且所述試樣加持單元4-4-2結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。
[0022]所述摩擦塊形狀可以為一整塊，也可以是與所述試樣裝置A夾持試樣相適應(yīng)的形狀相同或不同的摩擦塊組成。
[0023]所述往復(fù)式磨損模塊4中的試樣夾持裝置4-4包括4組固定架4_4_1及夾持裝置
4-4-2，固定架4-4-1固定在機(jī)架I上，夾持裝置4-4-2安裝在固定架上4_4_1。
[0024]所述夾持裝置4-4-2可根據(jù)具體的試驗(yàn)要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)與制作，優(yōu)選的夾持裝置為含有柔性機(jī)構(gòu)的彈簧加載夾持裝置。
[0025]所述往復(fù)式磨損模塊4中的凸輪4-1為等徑凸輪，在所述凸輪4-1上還開有用于與所述主軸3-1相連接的鍵槽孔，優(yōu)選的，由凸輪4-1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)為勻加速-勻速-勻減速。
[0026]-1上開有用以減小轉(zhuǎn)矩的連接孔，以防止凸輪損壞。
[0027]所述主軸定位機(jī)構(gòu)3中的定位機(jī)構(gòu)3-2包括定位軸套3-2-1、第一軸承3_2_1、第二軸承3-2-3和鎖緊螺帽3-2-4，所述定位軸套3-2-1通過(guò)螺栓固定在所述機(jī)架I上，所述主軸3-1穿過(guò)所述定位軸套3-2-1，所述第一軸承3-2-2，所述第二軸承3_2_3安裝在所述主軸上下兩端，所述鎖緊螺帽3-2-4與所述主軸3-1螺旋配合。
[0028]所述主軸定位機(jī)構(gòu)3可通過(guò)調(diào)節(jié)鎖緊螺帽3-2-4的松緊來(lái)調(diào)整主軸3_1的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力及旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
[0029]所述往復(fù)式磨損模塊4中的試樣夾持裝置A 4-4中的固定架4_4_1為絕緣材料，以在載流試驗(yàn)中起絕緣作用。
[0030]所述往復(fù)式磨損模塊4中行程放大機(jī)構(gòu)4-2的滾子夾持裝置4-2-4中，滾子架之間靠板狀連桿連接。
[0031 ] 所述環(huán)塊式磨損模塊6中的加載換向機(jī)構(gòu)6-4通過(guò)滑輪6-4-2將豎直方向的重物重力轉(zhuǎn)化為水平方向的加載力。
[0032]所述銷盤式磨損模塊5和中的摩擦盤B 5-1和所述環(huán)塊式磨損模塊6中的摩擦盤C 6-1材料可根據(jù)試驗(yàn)類型的不同更換。
[0033]所述銷盤式磨損模塊的摩擦盤B 5-1和所述環(huán)塊式磨損模塊中的摩擦盤C 6-1中部開有用于與所述主軸3-1相連接的鍵槽孔。
[0034]所述銷盤式磨損模塊的摩擦盤B 5-1和所述環(huán)塊式磨損模塊中的摩擦盤C 6-1上開有用以減小轉(zhuǎn)矩的連接孔，以防止摩擦盤損壞。
[0035]所述銷盤式磨損模塊5中的試樣夾持裝置B 5-2為仿刀口結(jié)構(gòu)，包括:滑動(dòng)塊
5-2-1、中部塊5-2-3、第一滾軸5-2-2、第二滾軸5_2_4和夾持塊5_2_5，所述滑動(dòng)塊5_2_1開有與所述壓桿5-3-1相配合可使其在所述壓桿5-3-1上來(lái)回滑動(dòng)的孔，所述滑動(dòng)塊5-2-1下端開有半圓槽，所述中部塊5-2-3上下兩端均開有半圓槽且半圓槽軸線互成90°，所述夾持塊5-2-5上端開有半圓槽，所述第一滾軸5-2-2安裝在所述滑動(dòng)塊5-2-1下端的半圓槽和所述中部塊5-2-3上端半圓槽構(gòu)成的第一剖分圓孔中，所述第二滾軸5-2-4安裝在所述中部塊5-2-3下端半圓槽和所述夾持塊5-2-5上端半圓槽構(gòu)成的第二剖分圓孔中，所述第一滾軸5-2-2的直徑略小于第一剖分圓孔的直徑，所述第二滾軸5-2-4的直徑略小于第二剖分圓孔的直徑。
[0036]本實(shí)施例中，用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置的工作原理如下:通過(guò)變頻器設(shè)定好電機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)試驗(yàn)中所需的加載力在加載裝置中設(shè)置適當(dāng)?shù)闹?，再根?jù)試驗(yàn)材料的不同選擇合適的摩擦盤或摩擦塊并選擇相應(yīng)的潤(rùn)滑劑；試驗(yàn)樣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)使用往復(fù)式磨損模塊時(shí)，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，凸輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)上方摩擦平臺(tái)與試樣間產(chǎn)生相對(duì)往復(fù)勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)使用銷盤式磨損模塊時(shí)，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，摩擦盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試樣與摩擦盤上表面產(chǎn)生勻速的相對(duì)滑動(dòng)；當(dāng)使用環(huán)塊式磨損模塊時(shí)，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，摩擦盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試樣與摩擦盤測(cè)表面產(chǎn)生勻速相對(duì)滑動(dòng)；與傳統(tǒng)多功能試驗(yàn)機(jī)相比，本實(shí)施實(shí)例中，對(duì)照試驗(yàn)的組數(shù)可根據(jù)試驗(yàn)要求自由調(diào)整，只需手動(dòng)裝拆相應(yīng)的模塊即可，在較小空間內(nèi)即可進(jìn)行大批量的試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)可保證各對(duì)照組所處的環(huán)境因素完全一致，可去除試驗(yàn)中因環(huán)境因素而造成的干擾，若改用傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，則每增加一組對(duì)照組，需要再購(gòu)買一臺(tái)機(jī)器，成本高，進(jìn)行大批量試驗(yàn)所需的空間也過(guò)大。
【權(quán)利要求】
1.一種用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括機(jī)架、可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)、主軸定位機(jī)構(gòu)，所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)和變頻器，所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)共有Q組，固定在所述機(jī)架上，Q為自然數(shù)，Q ^ I ;所述主軸定位機(jī)構(gòu)共有Q組且與所述可調(diào)速動(dòng)力系統(tǒng)--對(duì)應(yīng)，所述主軸定位機(jī)構(gòu)包括定位機(jī)構(gòu)與主軸，所述主軸下端通過(guò)聯(lián)軸器與所述電機(jī)連接；所述多功能磨損試驗(yàn)機(jī)還包括R組往復(fù)式磨損模塊，S組銷盤式磨損模塊，T組環(huán)塊式磨損模塊，R，S，T均為整數(shù)，R≥O，S≥O，T≥O，且R+S+T=Q，所述往復(fù)式磨損模塊、銷盤式磨損模塊，環(huán)塊式磨損模塊安裝在機(jī)架上，均可以獨(dú)立拆裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述往復(fù)式磨損模塊安裝在機(jī)架上，包括凸輪、行程放大機(jī)構(gòu)、摩擦塊、摩擦平臺(tái)、摩擦平臺(tái)支撐裝置和試樣夾持裝置A，所述凸輪安裝在所述主軸上端且由所述主軸驅(qū)動(dòng)，所述行程放大機(jī)構(gòu)由凸輪驅(qū)動(dòng)，所述摩擦平臺(tái)安裝在摩擦平臺(tái)支撐裝置上并由行程放大裝置驅(qū)動(dòng)，所述摩擦平臺(tái)上端固定有摩擦塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述銷盤式磨損模塊固定在機(jī)架上，包括摩擦盤B、試樣夾持裝置B和加載裝置B，所述摩擦盤B與所述主軸上端連接，所述試樣夾持裝置B固定在所述加載裝置B上，所述加載裝置B，包括壓桿和支座，所述壓桿通過(guò)鉸鏈安裝在所述支座上，所述支座固定在所述機(jī)架上；所述銷盤式磨損模塊的摩擦盤B材料可根據(jù)試驗(yàn)類型的不同更換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述環(huán)塊式磨損模塊包括摩擦盤C、試樣夾持裝置C、加載裝置C和加載換向機(jī)構(gòu)，所述摩擦盤C與所述主軸上端連接，所述試樣夾持裝置C固定在所述加載裝置C上，所述加載裝置C固定在所述機(jī)架上，所述加載換向機(jī)構(gòu)包括滑輪座和滑輪，所述滑輪安裝在所述滑輪座上，所述滑輪座固定在所述機(jī)架上，所述環(huán)塊式磨損模塊中的摩擦盤C材料可根據(jù)試驗(yàn)類型的不同更換。
5.如權(quán)利要求2所述的多功能磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述行程放大機(jī)構(gòu)固定在機(jī)架上，包括聯(lián)動(dòng)軸、滑塊、第一導(dǎo)桿、第一導(dǎo)桿支撐座，凸輪滾子夾持裝置、滾子和M組齒輪齒條機(jī)構(gòu)，M為自然數(shù)，M ^ 2，所述聯(lián)動(dòng)軸固定在所述滑塊上，所述滑塊可滑動(dòng)的安裝在所述第一導(dǎo)桿上，所述第一導(dǎo)桿兩端固定在所述第一導(dǎo)桿支撐座上，所述第一導(dǎo)桿支撐座固定在所述機(jī)架上，所述凸輪滾子夾持裝置固定在所述滑塊上，所述滾子安裝在所述凸輪滾子夾持裝置上，所述M組齒輪齒條機(jī)構(gòu)沿著所述聯(lián)動(dòng)軸方向均勻排列，每組所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括齒輪，上齒條，下齒條，所述齒輪安裝在所述聯(lián)動(dòng)軸上且可相對(duì)所述聯(lián)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述上齒條固定在所述摩擦平臺(tái)下端，所述下齒條固定在所述機(jī)架上，所述上齒條，所述下齒條分別與所述齒輪在上下兩端嚙合。
6.如權(quán)利要求2所述的多功能磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述往復(fù)式磨損模塊中的摩擦平臺(tái)支撐裝置共有N組且沿所述聯(lián)動(dòng)軸方向均勻布置，N為自然數(shù)，N ^ 2，每組摩擦平臺(tái)支撐裝置包括第二導(dǎo)桿，第二導(dǎo)桿支撐座，直線滑動(dòng)軸承，所述第二導(dǎo)桿兩端固定在所述第二導(dǎo)桿支撐座上，所述第二導(dǎo)桿支撐座固定在所述機(jī)架上，所述直線滑動(dòng)軸承可滑動(dòng)的安裝在所述第二導(dǎo)桿上，所述摩擦平臺(tái)固定在所述滑動(dòng)軸承上。
7.如權(quán)利要求2所述的多功能磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述往復(fù)式磨損模塊中的試樣夾持裝置A包括P組固定架及P組試樣夾持單元，P為自然數(shù)，P ^ I，所述固定架固定在所述機(jī)架上，所述試樣夾持單元固定在所述固定架上，且所述試樣加持單元結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同；所述摩擦塊形狀可以為一整塊，也可以是與P組所述試樣夾持裝置A夾持試樣相適應(yīng)的P組形狀相同或不同的摩擦塊組成；試樣夾持裝置A中的固定架為絕緣材料，以在載流試驗(yàn)中起絕緣作用。
8.如權(quán)利要求1所述的用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述往復(fù)式磨損模塊中的凸輪為等徑凸輪，在所述凸輪上還開有用于與所述主軸相連接的鍵槽孔，優(yōu)選的，由凸輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)為勻加速-勻速-勻減速。
9.如權(quán)利要求1所述的用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述環(huán)塊式磨損模塊中的加載換向機(jī)構(gòu)通過(guò)滑輪將豎直方向的重物重力轉(zhuǎn)化為水平方向的加載力。
10.如權(quán)利要求1所述的用于材料磨損分析的多功能磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述銷盤式磨損模塊中的試樣夾持裝置B為仿刀口結(jié)構(gòu)，包括:滑動(dòng)塊、中部塊、第一滾軸、第二滾軸和夾持塊，所述滑動(dòng)塊開有與所述壓桿相配合可使其在所述壓桿上來(lái)回滑動(dòng)的孔，所述滑動(dòng)塊下端開有半圓槽，所述中部塊上下兩端均開有半圓槽且半圓槽軸線互成90°，所述夾持塊上端開有半圓槽，所述第一滾軸安裝在所述滑動(dòng)塊下端的半圓槽和所述中部塊上端半圓槽構(gòu)成的第一剖分圓孔中，所述第二滾軸安裝在所述中部塊下端半圓槽和所述夾持塊上端半圓槽構(gòu)成的第二剖分圓孔中，所述第一滾軸的直徑略小于第一剖分圓孔的直徑，所述第二滾軸的直徑略 小于第二剖分圓孔的直徑。
【文檔編號(hào)】G01N3/56GK103913392SQ201410134033
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】顧大強(qiáng), 閻文舟, 苗慧杰, 葉陳吉, 宋曼 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)