一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種摩擦磨損試驗(yàn)裝置，具體的說是一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置。設(shè)有液壓動(dòng)力系統(tǒng)、子彈、推進(jìn)系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、摩擦副裝載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和支撐架，還設(shè)有真空加熱系統(tǒng)和試樣回收系統(tǒng)，試樣回收系統(tǒng)為一端密封的盲管，其開口端對(duì)接在摩擦副裝載系統(tǒng)的施力環(huán)上；真空加熱系統(tǒng)為包裹從發(fā)射管至試樣回收系統(tǒng)的管狀真空箱，其內(nèi)部具有真空氛圍并設(shè)有電阻絲。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括應(yīng)變片、計(jì)算機(jī)和將應(yīng)變片上的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)的傳輸線路，所述施力環(huán)和環(huán)形測(cè)力計(jì)上均貼有應(yīng)變片。可以模擬在真空氛圍以及不同溫度的摩擦實(shí)驗(yàn)，滿足了真空、高溫、高速等復(fù)雜工況的摩擦磨損模擬，能夠?yàn)閺?fù)雜條件下的摩擦磨損研究提供有效的數(shù)據(jù)支持。
【專利說明】一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種摩擦磨損試驗(yàn)裝置，具體的說是一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)中，由磨損所造成的經(jīng)濟(jì)損失十分驚人，而且隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)水平的發(fā)展，機(jī)械零件的工作環(huán)境日益復(fù)雜，比如高溫環(huán)境、真空環(huán)境和高速環(huán)境等，更是使得約有三分之一到二分之一的能源以各種形式消耗在摩擦磨損上，80%的機(jī)械零件因?yàn)槟Σ聊p而失效，因此，研究零部件之間的摩擦磨損對(duì)節(jié)省動(dòng)力能源與材料資料十分重要。
[0003]對(duì)于傳統(tǒng)的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，其試驗(yàn)速度多在在0-100m/S，其沒有真空氛圍且無法模擬不同溫度下的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，不能很好的模擬零部件之間在日常不同工況下高速運(yùn)行情時(shí)的摩擦特性，無法滿足使用要求；而且在回收摩擦副的摩擦試樣時(shí)由于沒有任何防護(hù)措施，從摩擦副中高速飛出的摩擦試樣通常會(huì)具有很高的危險(xiǎn)性，存在極大的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠在真空、高溫狀況下安全的模擬摩擦磨損實(shí)驗(yàn)的真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置，設(shè)有液壓動(dòng)力系統(tǒng)、子彈、推進(jìn)系統(tǒng)、摩擦副裝載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和支撐架，
[0006]所述的液壓動(dòng)力系統(tǒng)為一個(gè)液壓泵，液壓泵上設(shè)有控制閥門，通過液壓控制閥門將液壓泵產(chǎn)生的動(dòng)力傳輸給子彈；所述的推進(jìn)系統(tǒng)為裝在液壓動(dòng)力系統(tǒng)上的發(fā)射管，發(fā)射管的管口處設(shè)有可以測(cè)量子彈的發(fā)射速度的爆速器；所述的摩擦副裝載系統(tǒng)包括施力環(huán)、卡在施力環(huán)中的摩擦副和安裝在施力環(huán)上的環(huán)形測(cè)力計(jì)，摩擦副包括固定在施力環(huán)上的測(cè)試試樣和卡在測(cè)試試樣中間的摩擦試樣，施力環(huán)裝在發(fā)射管的管口處，并使得摩擦試樣對(duì)準(zhǔn)發(fā)射管的管口 ；還設(shè)有真空加熱系統(tǒng)和試樣回收系統(tǒng)，所述的試樣回收系統(tǒng)為一端密封的盲管，其開口端對(duì)接在摩擦副裝載系統(tǒng)的施力環(huán)上；所述的真空加熱系統(tǒng)為包裹從發(fā)射管至試樣回收系統(tǒng)的管狀真空箱，其內(nèi)部具有真空氛圍并設(shè)有電阻絲；
[0007]所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括應(yīng)變片、計(jì)算機(jī)和將應(yīng)變片上的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)用的傳輸線路，所述施力環(huán)和環(huán)形測(cè)力計(jì)上均貼有應(yīng)變片。
[0008]所述的真空加熱系統(tǒng)上還設(shè)有用于檢測(cè)其內(nèi)部真空度和溫度值用的檢測(cè)儀，以及用于維持其內(nèi)部真空度的真空維持泵。
[0009]所述的檢測(cè)儀通過PLC控制器與計(jì)算機(jī)相連。
[0010]所述的試樣回收系統(tǒng)的盲端內(nèi)部鋪設(shè)有承接摩擦副的摩擦試樣用時(shí)起緩沖作用的及可以隨時(shí)更換的海綿，還可另設(shè)彈簧增強(qiáng)緩沖作用。
[0011]有益效果:本發(fā)明一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置在傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上增加了真空加熱系統(tǒng)、試樣回收系統(tǒng)和液壓動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，真空加熱系統(tǒng)為包裹從發(fā)射管至試樣回收系統(tǒng)的管狀真空箱，其內(nèi)部具有真空氛圍并設(shè)有電阻絲，可以模擬在真空氛圍以及不同溫度下的摩擦實(shí)驗(yàn)；試樣回收系統(tǒng)為一端密封的盲管，其開口端對(duì)接在摩擦副裝載系統(tǒng)的施力環(huán)上，當(dāng)子彈撞擊摩擦副，摩擦試樣與測(cè)試試樣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)之后摩擦試樣飛出施力環(huán)落到試樣回收系統(tǒng)中使得摩擦試樣的回收變得安全可靠，液壓動(dòng)力傳輸系統(tǒng)能夠安全地提供更大的動(dòng)力，擴(kuò)寬實(shí)驗(yàn)速度范圍，優(yōu)于其他動(dòng)力系統(tǒng)(如氣壓動(dòng)力系統(tǒng))。本發(fā)明滿足了真空、高溫、高速等復(fù)雜工況的摩擦磨損模擬，能夠?yàn)閺?fù)雜條件下的摩擦磨損研究提供有效的數(shù)據(jù)支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)記:1、液壓動(dòng)力系統(tǒng)，2、子彈，3、推進(jìn)系統(tǒng)，4、真空加熱系統(tǒng)，6、摩擦副裝載系統(tǒng)，7、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，8、試樣回收系統(tǒng)，9、支撐架。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置，包括液壓動(dòng)力系統(tǒng)1、子彈2、推進(jìn)系統(tǒng)3、真空加熱系統(tǒng)4、摩擦副裝載系統(tǒng)6、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7、試樣回收系統(tǒng)8和支撐架9，液壓動(dòng)力系統(tǒng)I為一個(gè)液壓泵，液壓泵上設(shè)有控制閥門，通過液壓控制閥門將液壓泵產(chǎn)生的動(dòng)力傳輸給子彈2;推進(jìn)系統(tǒng)3為裝在液壓動(dòng)力系統(tǒng)上的發(fā)射管，發(fā)射管的管口處設(shè)有可以測(cè)量子彈2的發(fā)射速度的爆速器；所述的摩擦副裝載系統(tǒng)6包括施力環(huán)、卡在施力環(huán)中的摩擦副和安裝在施力環(huán)上的環(huán)形測(cè)力計(jì)，摩擦副包括固定在施力環(huán)上的測(cè)試試樣和卡在測(cè)試試樣中間的摩擦試樣，施力環(huán)裝在發(fā)射管的管口處，并使得摩擦試樣對(duì)準(zhǔn)發(fā)射管的管口 ；還設(shè)有真空加熱系統(tǒng)4和試樣回收系統(tǒng)8，所述的試樣回收系統(tǒng)8為一端密封的盲管，其開口端對(duì)接在摩擦副裝載系統(tǒng)6的施力環(huán)上；所述的真空加熱系統(tǒng)4為包裹從發(fā)射管至試樣回收系統(tǒng)的管狀真空箱，其內(nèi)部具有真空氛圍并設(shè)有電阻絲；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7包括應(yīng)變片、計(jì)算機(jī)和將應(yīng)變片上的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)用的傳輸線路，所述施力環(huán)和環(huán)形測(cè)力計(jì)上均貼有應(yīng)變片，支撐架9支撐整個(gè)裝置。
[0015]在實(shí)施過程中，液壓動(dòng)力系統(tǒng)I為一個(gè)設(shè)有控制閥門的液壓泵，通過液壓控制閥門將液壓泵所產(chǎn)生的動(dòng)力傳輸給子彈2，推進(jìn)系統(tǒng)3是一個(gè)裝在液壓動(dòng)力系統(tǒng)上的發(fā)射管，是子彈2的運(yùn)動(dòng)軌道，發(fā)射管盡頭的爆速器可以測(cè)量并輸出子彈2從發(fā)射管中射出時(shí)的速度值，子彈2在接收液壓動(dòng)力系統(tǒng)I的動(dòng)力后沿著發(fā)射管向前推進(jìn)，直到摩擦副裝載系統(tǒng)6，摩擦副裝載系統(tǒng)6包括摩擦副、施力環(huán)和環(huán)形測(cè)力計(jì)，子彈2撞擊摩擦副，使得摩擦副中的摩擦試樣與測(cè)試試樣發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而產(chǎn)生摩擦磨損現(xiàn)象，并將摩擦磨損信息傳遞出去；試樣回收系統(tǒng)8為一端密封的盲管，其管道內(nèi)鋪設(shè)有緩沖用的彈簧以及海綿，摩擦試樣從摩擦副裝載系統(tǒng)6中飛出后落入管道內(nèi)，在彈簧以及海綿的緩沖下停留在管道內(nèi)；真空加熱系統(tǒng)4是從發(fā)射管一直覆蓋到回收系統(tǒng)的管狀真空箱，管狀真空箱內(nèi)設(shè)有電阻絲，管狀真空箱與發(fā)射管和回收管的接口處均設(shè)有密封圈使其內(nèi)部構(gòu)成真空氛圍，管狀真空箱與真空維持泵、檢測(cè)儀連接，真空維持泵用于維持管狀真空箱的真空度，檢測(cè)儀通過信號(hào)線和PLC控制器相連，PLC控制器和計(jì)算機(jī)相連以方便人工控制，計(jì)算機(jī)通過PLC控制器可以獲得管狀真空箱內(nèi)的真空值和溫度值，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)變片與外部的計(jì)算機(jī)連接，可以輸出摩擦副處產(chǎn)生的載荷、溫度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)外部的計(jì)算機(jī)處理后得出摩擦磨損數(shù)據(jù)，供實(shí)驗(yàn)者研究。
[0016]本發(fā)明中未詳細(xì)敘述的部分均為現(xiàn)有技術(shù)，均可通過現(xiàn)有的手段例如市場(chǎng)銷售、專利文獻(xiàn)、論文等獲得，其中，摩擦副是摩擦試驗(yàn)機(jī)中常用的機(jī)構(gòu)，環(huán)形測(cè)力計(jì)、應(yīng)變片、檢測(cè)儀以及PLC控制器等均為很成熟的現(xiàn)有技術(shù)，真空加熱系統(tǒng)內(nèi)的電阻絲可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇不同的型號(hào)，在市場(chǎng)的可選范圍非常的廣泛，其安裝、使用也均屬于現(xiàn)有技術(shù)，計(jì)算機(jī)分析摩擦磨損實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程也是現(xiàn)有的，在此不再一一復(fù)述。
【權(quán)利要求】
1.一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置，設(shè)有液壓動(dòng)力系統(tǒng)(I)、子彈(2)、推進(jìn)系統(tǒng)(3)、摩擦副裝載系統(tǒng)(6)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(7)和支撐架(9)， 所述的液壓動(dòng)力系統(tǒng)(I)為一個(gè)液壓泵，液壓泵上設(shè)有控制閥門，通過液壓控制閥門將液壓泵產(chǎn)生的動(dòng)力傳輸給子彈(2)； 所述的推進(jìn)系統(tǒng)(3)為裝在液壓動(dòng)力系統(tǒng)上的發(fā)射管，發(fā)射管的管口處設(shè)有可以測(cè)量子彈(2)的發(fā)射速度的爆速器； 所述的摩擦副裝載系統(tǒng)(6)包括施力環(huán)、卡在施力環(huán)中的摩擦副和安裝在施力環(huán)上的環(huán)形測(cè)力計(jì)，摩擦副包括固定在施力環(huán)上的測(cè)試試樣和卡在測(cè)試試樣中間的摩擦試樣，施力環(huán)裝在發(fā)射管的管口處，并使得摩擦試樣對(duì)準(zhǔn)發(fā)射管的管口 ； 其特征在于:還設(shè)有真空加熱系統(tǒng)(4)和試樣回收系統(tǒng)(8)， 所述的試樣回收系統(tǒng)(8)為一端密封的盲管，其開口端對(duì)接在摩擦副裝載系統(tǒng)(6)的施力環(huán)上； 所述的真空加熱系統(tǒng)(4)為包裹從發(fā)射管至試樣回收系統(tǒng)的管狀真空箱，其內(nèi)部具有真空氛圍并設(shè)有電阻絲； 所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(7)包括應(yīng)變片、計(jì)算機(jī)和將應(yīng)變片上的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)用的傳輸線路，所述施力環(huán)和環(huán)形測(cè)力計(jì)上均貼有應(yīng)變片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的真空加熱系統(tǒng)(4)上還設(shè)有用于檢測(cè)其內(nèi)部真空度和溫度值用的檢測(cè)儀，以及用于維持其內(nèi)部真空度的真空維持泵。
3.如權(quán)利要求2所述的一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的檢測(cè)儀通過PLC控制器與計(jì)算機(jī)相連。
4.如權(quán)利要求1所述的一種真空高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的試樣回收系統(tǒng)的盲端內(nèi)部鋪設(shè)有承接摩擦副的摩擦試樣用時(shí)起緩沖作用的海綿。
【文檔編號(hào)】G01N3/56GK203658191SQ201420036143
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】劉舒, 謝敬佩, 馬竇琴, 王鳳梅, 屈磊, 王愛琴, 李繼文, 王文焱, 李洛利, 孫浩亮, 王維 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)