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一種可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗裝置制造方法

文檔序號:6045618閱讀:164來源:國知局
一種可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置,具有一機架,其特征在于,所述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置還包括:驅(qū)動組塊、傳動組塊、加載組塊、水箱組塊及數(shù)據(jù)采集箱。本實用新型的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置,可以通過數(shù)據(jù)采集箱上的控制按鈕,改變電機的轉(zhuǎn)速及水箱中液體的溫度,實現(xiàn)對不同載荷、轉(zhuǎn)速、溫度及介質(zhì)下的膠輥磨損試驗。而且數(shù)據(jù)采集箱能采集到電機傳輸過來的扭矩信號,經(jīng)處理過后的扭矩變化能有效的反應(yīng)出膠輥試樣表面是否達到失效。因此,通過上述方法可研究橡膠材料在不同溫度、轉(zhuǎn)速、張緊力和介質(zhì)下的疲勞特性及耐化學(xué)性能。
【專利說明】一種可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種膠輥磨損的實驗裝置,具體涉及一種可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冷軋薄板生產(chǎn)方面,為了結(jié)合酸洗線、鍍錫線、鍍鉻線等薄板生產(chǎn)線,能適應(yīng)耐化學(xué)腐蝕、耐老化、耐熱、耐油等各種惡劣條件,主要使用的膠輥種類有氯丁橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)及氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)。對于這些類型膠輥,有的要求其各方面性能均衡,硬度可調(diào)范圍廣,抗拉與抗壓強度高,耐磨性出眾,耐油與吸震性能同樣出色;有的要求其耐熱性好,能勝任濕熱環(huán)境工作;有的要求其擁有良好的耐化學(xué)腐蝕性使其在酸堿介質(zhì)中發(fā)揮出色。所述的膠輥均采用高分子橡膠材料,膠輥在工作過程中不斷發(fā)生滾動滑動摩擦,膠輥的疲勞性能除了與材料種類有關(guān)之外,高分子材料具有粘彈性,力學(xué)性能對溫度、應(yīng)變率和時間有依賴性。橡膠的摩擦與粘彈性參數(shù)tan δ和彈性模量有直接關(guān)系,彈性模量隨溫度的升高而降低,tanS則隨溫度的升高先上升后下降(極值點溫度低于0°C),因此,摩擦系數(shù)隨溫度的升高先上升后下降,極值點與tan δ的極值點和彈性模量隨溫度升高而降低的速率有關(guān)。隨溫度的升高,橡膠的彈性模量下降,磨損斑紋間距增大。高溫條件下,由于橡膠老化嚴(yán)重,撕裂強度降低,使得磨損率顯著增加,并且磨損率呈周期性大范圍變化。在橡膠材料的動態(tài)疲勞中,頻率對疲勞壽命也有較大的影響。隨著頻率增加,不同高分子材料的擴展速率可下降、保持恒定或增加。一般而言,提高動態(tài)疲勞的平率將導(dǎo)致Nf的降低。因為在低頻率下,試樣溫度升高可通過熱傳遞與環(huán)境溫度達到熱平衡;而高頻率下,由于橡膠的不良導(dǎo)熱性,致使內(nèi)部溫度升高不能及時傳遞,熱能的積累促進了熱老化的進程和熱降解,必然降低Nf。同時膠輥一直處于循環(huán)載荷作用下,因此必定會影響到橡膠材料的疲勞性能,其中的影響因素主要有平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值及加載頻率對材料疲勞損傷的影響。
[0003]由此可見,膠輥在使用過程中的磨損與多種因素有關(guān),如果想要全面模擬膠輥在使用過程中的磨損,則在對膠輥試樣進行摩擦磨損試驗時,需要不同的溫度、轉(zhuǎn)速及張緊力的條件進行模擬試驗。
[0004]然而,目前市場上常規(guī)的橡膠摩擦磨損試驗裝置,是利用橡膠盤與對偶件摩擦磨損的試驗裝置,這種裝置并不能很好地模擬如上描述的現(xiàn)實使用情況。并且,在模擬環(huán)境中,這些裝置也很少能同時模擬溫度、張緊力及頻率的變化對橡膠疲勞性能的影響。
[0005]因此,有需要提供一種新的膠輥摩擦磨損試驗裝置,可以全面模擬膠輥的現(xiàn)場工作環(huán)境及狀態(tài),例如溫度、張緊力、轉(zhuǎn)速、環(huán)境介質(zhì)等條件,為之后工藝流程的合理制定、提高后續(xù)工藝的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提供可靠的數(shù)據(jù)。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型旨在提供一種能夠全面模擬膠輥工作環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置,可以在不同溫度下、不同載荷下、不同頻率下及不同工作介質(zhì)中對橡膠材料進行的摩擦磨損試驗。
[0007]為了達到上述目的,本實用新型提供一種可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置,具有一機架,所述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置還包括:驅(qū)動組塊、傳動組塊、加載組塊、水箱組塊及數(shù)據(jù)采集箱;其中,
[0008]所述機架包括:一第一機架平臺、一第二機架平臺、一第三機架平臺和一第四機架平臺;
[0009]所述驅(qū)動組塊包括:一電機;
[0010]所述傳動組塊包括:一第一傳動軸、一第二傳動軸、一第三傳動軸、一主動輪及一加載輪;所述
[0011]所述加載組塊包括:一 U型座、一螺桿配合塊、一螺桿、一螺桿支撐架及一螺桿轉(zhuǎn)柄;
[0012]所述水箱組塊包括:一水箱、一水箱加熱器及一溫度傳感器;
[0013]其中,
[0014]所述電機固定安裝于所述第一機架平臺上;
[0015]所述第一傳動軸設(shè)置于所述第二機架平臺上,所述第二傳動軸設(shè)置于所述第一機架平臺上,所述第三傳動軸放置于所述U型座上,所述主動輪與所述第一傳動軸的一端鍵聯(lián)接,所述加載輪通過所述第三傳動軸安裝于所述U型座上;
[0016]所述螺桿配合塊固定安裝于所述U型座上,所述螺桿支撐架固定安裝于所述第三機架平臺上;所述螺桿的一端與所述螺桿配合塊連接,另一端穿過所述螺桿支撐架與所述螺桿轉(zhuǎn)柄連接;
[0017]所述水箱加熱器及溫度傳感器都設(shè)置于所述水箱內(nèi),所述水箱固定安裝于所述第一機架平臺靠近所述第二傳動軸的一側(cè),并且,所述第二傳動軸穿過所述水箱的一側(cè)壁而進入所述水箱的內(nèi)部;以及
[0018]所述數(shù)據(jù)采集箱固定安裝于所述第四機架平臺上,所述水箱加熱器及所述溫度傳感器分別與所述數(shù)據(jù)采集箱導(dǎo)電連接。
[0019]在本實用新型一實施例中,所述電機為三相異步電動機。
[0020]在本實用新型一實施例中,所述第一傳動軸通過一第一軸承座和一第二軸承座固定安裝于所述第二機架平臺上;所述第二傳動軸通過一第三軸承座和一第四軸承座固定安裝于所述第一機架平臺上。
[0021]在本實用新型一實施例中,所述主動輪、第二傳動軸及加載輪通過一平皮帶連動。
[0022]在本實用新型一實施例中,所述螺桿的一端通過一拉力傳感器與所述螺桿配合塊連接,所述拉力傳感器與所述數(shù)據(jù)采集箱導(dǎo)電連接。
[0023]在本實用新型一實施例中,所述電機通過一 V帶與所述第一傳動軸連接。
[0024]在本實用新型一實施例中,所述V帶通過一第一 V帶帶輪和一第二 V帶帶輪連接所述電機與所述第一傳動軸,其中,所述第一 V帶帶輪與所述電機的輸出軸鍵聯(lián)接,所述第
二V帶帶輪與所述第一傳動軸的一端鍵聯(lián)接,所述V帶套在所述第一 V帶帶輪與第二 V帶帶輪上。
[0025]在本實用新型一實施例中,所述第一傳動軸和第三傳動軸處于同一水平高度,并且,所述第一傳動軸、第二傳動軸和第三傳動軸平行固定。[0026]在本實用新型一實施例中,所述加載組塊還包括:至少一導(dǎo)軌和至少一滑塊;其中,所述導(dǎo)軌固定安裝于所述第三機架平臺上;
[0027]所述滑塊與所述導(dǎo)軌相配合,可以在所述導(dǎo)軌上滑動,并且,所述U型座固定安裝在所述滑塊上;
[0028]所述螺桿轉(zhuǎn)柄內(nèi)加工有內(nèi)螺紋,所述內(nèi)螺紋與螺桿配合,可以通過轉(zhuǎn)動所述螺桿轉(zhuǎn)柄帶動所述螺桿與所述U型座沿所述導(dǎo)軌滑動。
[0029]在本實用新型一實施例中,所述加載組塊包括兩根導(dǎo)軌和至少兩個滑塊,所述兩根導(dǎo)軌相互平行。
[0030]在本實用新型一較優(yōu)實施例中,提供一種可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置,具有一機架,所述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置還包括:驅(qū)動組塊、傳動組塊、加載組塊、水箱組塊及數(shù)據(jù)采集箱;其中,
[0031]所述的機架包括:一第一機架平臺、一第二機架平臺、一第三機架平臺和第四機架平臺;
[0032]所述的驅(qū)動組塊包括:一三相異步電機、一第一 V帶帶輪、一 V帶和一第二 V帶帶輪;
[0033]所述的傳動組塊包括:一第一傳動軸、一第一軸承座、一第二軸承座、一主動輪、一平皮帶、一第二傳動軸、一第三軸承座、一第四軸承座、一加載輪、一第三傳動軸、一第一加載輪端蓋、一第二加載輪端蓋、一第一深溝球軸承、一第二深溝球軸承、一第一骨架式油封和一第二骨架式油封;
[0034]所述的加載組塊包括:一 U型座、一第一扣板、一第二扣板、一第一導(dǎo)軌、一第二導(dǎo)軌、一第一滑塊、一第二滑塊、一第三滑塊、一第四滑塊、一螺桿配合塊、一螺桿、一螺桿支撐架、一第一推力球軸承、一第三深溝球軸承和一螺桿轉(zhuǎn)柄;
[0035]所述的水箱組塊包括:一水箱、一水箱加熱器、一溫度傳感器、一法蘭蓋和一第三骨架式油封;
[0036]其中,
[0037]所述第一機架平臺固定于所述機架的下層平臺,所述第二機架平臺固定于所述機架的上層平臺的左側(cè),所述第三機架平臺和第四機架平臺固定于所述機架的上層平臺右側(cè);
[0038]所述三相異步電機固定于所述第一機架平臺之上,所述第一 V帶帶輪與所述三相異步電動機的輸出軸鍵聯(lián)接,所述第二 V帶帶輪與所述第一傳動軸鍵聯(lián)接,所述V帶連接所述第一 V帶帶輪和第二 V帶帶輪;
[0039]所述第一軸承座和第二軸承座固定在所述第二機架平臺上,所述第一傳動軸與所述第一軸承座及所述第二軸承座同軸漲緊聯(lián)接,所述主動輪與所述第一傳動軸鍵聯(lián)接;所述第三軸承座和第四軸承座固定在所述第一機架平臺上,所述第二傳動軸與所述第三軸承座及所述第四軸承座同軸漲緊聯(lián)接,所述第二傳動軸穿過水箱,所述第三傳動軸穿過所述加載輪,所述加載輪的兩端分別與所述第一深溝球軸承和第二深溝球軸承外圈漲緊聯(lián)接,所述第三傳動軸分別與所述第一深溝球軸承和第二深溝球軸承內(nèi)圈漲緊聯(lián)接,所述第一骨架式油封和第二骨架式油封與所述第三傳動軸漲緊聯(lián)接,所述第一加載輪端蓋和第二加載輪端蓋分別固定在所述加載輪的兩端;平皮帶連接所述主動輪、第二傳動軸和加載輪;[0040]所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌固定在所述第三機架平臺上,所述第一滑塊、第二滑塊、第三滑塊和第四滑塊依次放置于所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之上,所述U型座固定在4個滑塊之上,所述第三傳動軸放置于所述U型座上,所述第一扣板和第二扣板固定在所述U型座上,所述螺桿配合塊固定在所述U型座平臺上,所述螺桿配合塊和螺桿之間通過一拉力傳感器連接,所述第一推力球軸承和第三深溝球軸承固定在所述螺桿支撐架內(nèi),所述螺桿支撐架固定在所述第三機架平臺上,所述螺桿穿過所述螺桿支撐架與所述螺桿轉(zhuǎn)柄連接;
[0041]所述水箱固定在所述機架的下方,所述法蘭蓋固定在所述水箱的背面,所述第三骨架式油封固定在所述法蘭蓋之上,使第二傳動抽穿過所述水箱進入所述水箱的內(nèi)部;所述水箱加熱器和溫度傳感器固定在所述水箱內(nèi);
[0042]所述數(shù)據(jù)采集箱固定在所述第四機架平臺上,所述水箱加熱器、溫度傳感器和拉力傳感器分別與所述數(shù)據(jù)采集箱導(dǎo)電連接,使得所述數(shù)據(jù)采集箱能控制試驗條件的變化。
[0043]在上述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置中,膠輥試樣與所述第二傳動軸鍵聯(lián)接。
[0044]在上述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置中,所述主動輪、膠輥試樣和第一加載輪端蓋端面必須重合。
[0045]在上述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置中,所述第一傳動軸和第三傳動軸處于同一水平高度,并且,所述第一傳動軸、第二傳動軸和第三傳動軸平行固定。
[0046]在上述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置中,所述第一傳動軸通過一第一軸承座和一第二軸承座固定安裝于所述第二機架平臺上;所述第二傳動軸通過一第三軸承座和一第四軸承座固定安裝于所述第一機架平臺上。
[0047]在上述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗裝置中,所述螺桿轉(zhuǎn)柄內(nèi)加工有內(nèi)螺紋,與所述螺桿配合,通過轉(zhuǎn)動螺桿轉(zhuǎn)柄帶動所述螺桿與U型座前后移動,同時,利用所述螺桿的自鎖功能,即能實現(xiàn)對加載輪進行加載。
[0048]在本實用新型的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置中,所述平皮帶不僅起到傳動作用,重要的是代替了常規(guī)磨損試驗裝置中利用對偶件摩擦膠輥試樣,利用平皮帶能不僅發(fā)生滾動摩擦同時還能發(fā)生滑動摩擦,能有效的模擬冷軋薄板生產(chǎn)機組中膠輥的實際摩擦磨損情況。
[0049]同時,本實用新型的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置所進行的磨損試驗與常規(guī)磨損裝置的磨損試驗不同,其磨損試驗可在有溶液介質(zhì)的情況下進行,而常規(guī)磨損試驗是在空氣環(huán)境下進行,磨損試驗裝置裝備有水箱,水箱中可注入各種腐蝕性溶液,膠輥試樣沉沒在溶液中進行磨損試驗,且水箱中溶液溫度可按要求隨意設(shè)定。
[0050]需要說明的是,所述數(shù)據(jù)采集箱是由有市售的控制器所組成的,例如控制三相異步電動機21及水箱51內(nèi)介質(zhì)溫度的控制器等。而數(shù)據(jù)采集也是現(xiàn)有的技術(shù)。
[0051]本實用新型的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置,通過轉(zhuǎn)動螺桿轉(zhuǎn)柄的方法帶動所述U型座在導(dǎo)軌上移動,用改變行程的方法來實現(xiàn)對膠輥試樣張緊力的變化。同時,可以通過數(shù)據(jù)采集箱上的控制按鈕,改變電機的轉(zhuǎn)速及水箱中液體的溫度,實現(xiàn)對不同載荷、轉(zhuǎn)速、溫度及介質(zhì)下的膠輥磨損試驗。而且數(shù)據(jù)采集箱能采集到電機傳輸過來的扭矩信號,經(jīng)處理過后的扭矩變化能有效的反應(yīng)出膠輥試樣表面是否達到失效。因此,通過上述方法可研究橡膠材料在不同溫度、轉(zhuǎn)速、張緊力和介質(zhì)下的疲勞特性及耐化學(xué)性能?!緦@綀D】

【附圖說明】
[0052]圖1是本實用新型的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0053]圖2是圖1所示的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置的加載輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解示意圖;
[0054]圖3是圖1所示的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置的加載組塊結(jié)構(gòu)的分解示意圖。
【具體實施方式】
[0055]以下結(jié)合實施例對本實用新型做詳細的說明,實施例旨在解釋而非限定本實用新型的技術(shù)方案。
[0056]如圖1、圖2和圖3所示,本實用新型提供一種可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置,包括:機架11、驅(qū)動組塊、傳動組塊、加載組塊、水箱組塊以及數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。其中,所述機架11包括:第一機架平臺121、第二機架平臺122、第三機架平臺123和第四機架平臺124,所述機架11均由槽鋼焊接而成;所述驅(qū)動組塊包括:三相異步電機21、第一 V帶帶輪221、V帶23和第二 V帶帶輪222 ;所述傳動組塊包括:第一傳動軸311、第一軸承座321、第二軸承座322、主動軸33、平皮帶34、第二傳動軸312、第三軸承座323、第四軸承座324、加載輪36、第三傳動軸313、第一加載輪端蓋371、第二加載輪端蓋372、第一深溝球軸承381、第二深溝球軸承382、第一骨架式油封391和第二骨架式油封392 ;所述加載組塊包括:U型座41、第一扣板421、第二扣板422、第一導(dǎo)軌431、第二導(dǎo)軌432、第一滑塊441、第二滑塊442、第三滑塊443、第四滑塊444、螺桿配合塊45、螺桿46、螺桿支撐架47、第一推力球軸承48、第三深溝球軸承49和螺桿轉(zhuǎn)柄410 ;所述水箱組塊包括:水箱51、法蘭蓋52、第三骨架式油封53、水箱加熱器63和溫度傳感器64 ;所述數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集箱61、拉力傳感器62。
[0057]以上各部件的具體連接關(guān)系為,所述第一機架平臺121固定于所述機架11的下層平臺,所述第二機架平臺122固定于所述機架11的上層平臺的左側(cè),所述第三機架平臺123和所述第四機架平臺124固定于所述機架11上層平臺右側(cè)。所述三相異步電機21固定于所述第一機架平臺121之上,所述第一 V帶帶輪221與所述三相異步電動機21輸出軸鍵聯(lián)接,所述第二 V帶帶輪222與所述第一傳動軸311鍵聯(lián)接,所述V帶23連接所述第一V帶帶輪221和第二 V帶帶輪222 ;所述第一軸承座321和第二軸承座322固定在所述第二機架平臺122上,所述第一傳動軸311與所述第一軸承座321及第二軸承座322同軸漲緊聯(lián)接,所述主動輪33與所述第一傳動軸311鍵聯(lián)接;所述第三軸承座323和所述第四軸承座324固定在所述第一機架平臺121上,所述第二傳動軸312與所述第三軸承座323及第四軸承座324同軸漲緊聯(lián)接,所述第二傳動軸312穿過所述法蘭蓋52進入所述水箱51,一膠輥試樣35與所述第二傳動軸312鍵聯(lián)接;所述第三傳動軸313穿過所述加載輪36,所述加載輪36兩端與所述第一深溝球軸承381和第二深溝球軸承382外圈漲緊聯(lián)接,所述第三傳動軸313與所述第一深溝球軸承381和第二深溝球軸承382內(nèi)圈漲緊聯(lián)接,所述第一骨架式油封391和第二骨架式油封392與所述第三傳動軸313漲緊聯(lián)接,所述第一加載輪端蓋371和第二加載輪端蓋372固定在所述加載輪36兩端;所述平皮帶34連接所述主動輪33、膠棍試樣35和加載輪36。所述第一導(dǎo)軌431和第二導(dǎo)軌432固定在所述第三機架平臺123上,所述第一滑塊441、第二滑塊442、第三滑塊443和第四滑塊444依次放置于所述第一導(dǎo)軌431和第二導(dǎo)軌432之上,所述U型座41固定在所述4個滑塊之上,所述第三傳動軸313放置于所述U型座41上,所述第一扣板421和第二扣板422固定在所述U型座上,用于扣住所述第三傳動軸313,所述螺桿配合塊45固定在所述U型座41平臺上,所述螺桿配合塊45和所述螺桿46之間通過所述拉力傳感器62連接,所述第一推力球軸承48和第三深溝球軸承49固定在所述螺桿支撐架47內(nèi),所述螺桿支撐架47固定在所述第三機架平臺123上,所述螺桿46穿過所述螺桿支撐架47與所述螺桿轉(zhuǎn)柄410連接。另外,所述水箱51固定在所述機架11的下方,所述法蘭蓋52固定在所述水箱51背面,所述第三骨架式油封53固定在所述法蘭蓋52之上,所述水箱51可容納試驗用的所述膠輥試樣35 ;所述數(shù)據(jù)采集箱61固定在所述第四機架平臺124上,所述拉力傳感器62 —端與所述螺桿配合塊45連接,另一端與所述螺桿46連接,所述水箱加熱器63和溫度傳感器64固定在水箱51底部,所述數(shù)據(jù)采集箱61能控制試驗條件的變化。
[0058]進一步地,在所述螺桿轉(zhuǎn)柄410內(nèi)加工有內(nèi)螺紋,與螺桿46配合,通過轉(zhuǎn)動螺桿轉(zhuǎn)柄410帶動螺桿46與U型座41前后移動,同時,利用螺桿46的自鎖功能,即能實現(xiàn)對加載輪36進行加載。
[0059]進一步地,所述第一傳動軸311和第三傳動軸313需要處于同一水平高度,第一傳動軸311、第二傳動軸312和第三傳動軸313必須平行固定。
[0060]進一步地,所述主動輪33、膠輥試樣35和第一加載輪端蓋371端面必須重合。
[0061]所述平皮帶34不僅起到傳動作用,重要的是代替了常規(guī)磨損試驗裝置中利用對偶件摩擦膠輥試樣35,利用平皮帶34能不僅發(fā)生滾動摩擦同時還能發(fā)生滑動摩擦,能有效的模擬冷軋薄板生產(chǎn)機組中膠輥的實際摩擦磨損情況。
[0062]本實施例的所述磨損試驗裝置所進行的磨損試驗與常規(guī)磨損裝置的磨損試驗不同,其磨損試驗可在有溶液介質(zhì)的情況下進行,而常規(guī)磨損試驗是在空氣環(huán)境下進行,磨損試驗裝置裝備有水箱51,水箱51中可注入各種腐蝕性溶液,膠輥試樣35沉沒在溶液中進行磨損試驗,且水箱51中溶液溫度可按要求隨意設(shè)定。
[0063]優(yōu)選的,在所述螺桿轉(zhuǎn)柄410內(nèi)加工有內(nèi)螺紋,與螺桿46配合,通過轉(zhuǎn)動螺桿轉(zhuǎn)柄410帶動螺桿46與U型座41前后移動,同時,利用螺桿46的自鎖功能,即能實現(xiàn)對加載輪36進行加載。
[0064]本實用新型的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置功能是這樣實現(xiàn)的:把膠輥試樣35與所述第二傳動軸312之間安裝到位之后,適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)動所述螺桿轉(zhuǎn)柄410,伴隨著所述螺桿轉(zhuǎn)柄410的轉(zhuǎn)動,所述螺桿46會向前移動,由于所述螺桿46、所述U型座41與所述加載輪36三者之間是相對固定的,因此所述加載輪36也會跟著移動,最終所述加載輪36的移動起到了張緊所述平皮帶34的作用,同時手動轉(zhuǎn)動所述主動輪33,調(diào)整所述平皮帶34的位置,使其保持在輪中間,避免試驗時發(fā)生跑偏,待調(diào)整之后,再適當(dāng)?shù)膹埦o所述平皮帶34,使其保持在現(xiàn)位置。然后向所述水箱51中灌入試驗所需介質(zhì),介質(zhì)的深度無需很深,只要能淹沒所述膠輥試樣35的底部即可。待調(diào)整好張緊力、溫度及轉(zhuǎn)速之后可開機試驗。當(dāng)所述驅(qū)動組塊中的三相異步電機21啟動之后,電機扭矩傳至所述第一 V帶帶輪221,經(jīng)所述V帶23傳遞給所述第二 V帶帶輪222,然后再依次傳給所述第一傳動軸311和主動輪33,所述主動輪33、加載輪36和膠輥試驗35之間由于所述平皮帶34的張緊力,因此所述主動輪33帶動了膠輥試樣35的轉(zhuǎn)動。
[0065]實驗時,可以轉(zhuǎn)動所述螺桿轉(zhuǎn)柄410來調(diào)節(jié)所述平皮帶34對所述膠輥試樣35的張緊力,同時還能通過所述數(shù)據(jù)采集箱61上的控制按鈕調(diào)節(jié)所述三相異步電動機21的轉(zhuǎn)速及水箱51內(nèi)介質(zhì)的溫度,以研究在不同環(huán)境下,不同溫度、轉(zhuǎn)速及張緊力下膠輥的耐磨性及耐化學(xué)性能。所述數(shù)據(jù)采集箱61除了能采集溫度、轉(zhuǎn)速及張緊力之外,還能采集到電機的扭矩信號。當(dāng)所述膠輥試樣35始終處于良好工作狀態(tài)時,所述三相異步電動機21的扭矩將保持某種規(guī)律,且變化不大;當(dāng)所述膠輥試樣35表面發(fā)生橡膠脫落或者開裂時,電機的扭矩會發(fā)生明顯變化,此時可停機并觀察膠輥表面形貌,記錄失效時間及此時模擬工況條件。若扭矩變化明顯且急劇上升,但是所述膠輥試樣35表面并沒有發(fā)生嚴(yán)重磨損、開裂或腐蝕現(xiàn)象時,應(yīng)測量所述膠輥試樣35溫度,在這種狀況下,可能是由于材料溫升過高,導(dǎo)致材料粘性過大,這也視為失效。由此,通過上述這些方法即可研究膠輥在不同環(huán)境介質(zhì)下、不同轉(zhuǎn)速、溫度及張緊力下,摩擦磨損及腐蝕性能。
[0066]本實用新型的可變環(huán)境膠輥磨損試驗裝置,通過轉(zhuǎn)動螺桿轉(zhuǎn)柄的方法帶動所述U型座在導(dǎo)軌上移動,用改變行程的方法來實現(xiàn)對膠輥試樣張緊力的變化。同時,可以通過數(shù)據(jù)采集箱上的控制按鈕,改變電機的轉(zhuǎn)速及水箱中液體的溫度,實現(xiàn)對不同載荷、轉(zhuǎn)速、溫度及介質(zhì)下的膠輥磨損試驗。而且數(shù)據(jù)采集箱能采集到電機傳輸過來的扭矩信號,經(jīng)處理過后的扭矩變化能有效的反應(yīng)出膠輥試樣表面是否達到失效。因此,通過上述方法可研究橡膠材料在不同溫度、轉(zhuǎn)速、張緊力和介質(zhì)下的疲勞特性及耐化學(xué)性能。
[0067]本實用新型已由上述相關(guān)實施例加以描述,然而上述實施例僅為實施本實用新型的范例。必需指出的是,已公開的實施例并未限制本實用新型的范圍。相反地,包含于權(quán)利要求書的精神及范圍的修改及均等設(shè)置均包括于本實用新型的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗裝置,具有一機架,其特征在于,所述可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗裝置還包括:驅(qū)動組塊、傳動組塊、加載組塊、水箱組塊及數(shù)據(jù)采集箱;其中, 所述機架包括:一第一機架平臺、一第二機架平臺、一第三機架平臺和一第四機架平臺; 所述驅(qū)動組塊包括:一電機; 所述傳動組塊包括:一第一傳動軸、一第二傳動軸、一第三傳動軸、一主動輪及一加載輪;所述 所述加載組塊包括:一 U型座、一螺桿配合塊、一螺桿、一螺桿支撐架及一螺桿轉(zhuǎn)柄; 所述水箱組塊包括:一水箱、一水箱加熱器及一溫度傳感器; 其中, 所述電機固定安裝于所述第一機架平臺上; 所述第一傳動軸設(shè)置于所述第二機架平臺上,所述第二傳動軸設(shè)置于所述第一機架平臺上,所述第三傳動軸 放置于所述U型座上,所述主動輪與所述第一傳動軸的一端鍵聯(lián)接,所述加載輪通過所述第三傳動軸安裝于所述U型座上; 所述螺桿配合塊固定安裝于所述U型座上,所述螺桿支撐架固定安裝于所述第三機架平臺上;所述螺桿的一端與所述螺桿配合塊連接,另一端穿過所述螺桿支撐架與所述螺桿轉(zhuǎn)柄連接; 所述水箱加熱器及溫度傳感器都設(shè)置于所述水箱內(nèi),所述水箱固定安裝于所述第一機架平臺靠近所述第二傳動軸的一側(cè),并且,所述第二傳動軸穿過所述水箱的一側(cè)壁而進入所述水箱的內(nèi)部;以及 所述數(shù)據(jù)采集箱固定安裝于所述第四機架平臺上,所述水箱加熱器及所述溫度傳感器分別與所述數(shù)據(jù)采集箱導(dǎo)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述電機為三相異步電動機。
3.如權(quán)利要求1所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述第一傳動軸通過一第一軸承座和一第二軸承座固定安裝于所述第二機架平臺上;所述第二傳動軸通過一第三軸承座和一第四軸承座固定安裝于所述第一機架平臺上。
4.如權(quán)利要求1所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述主動輪、第二傳動軸及加載輪通過一平皮帶連動。
5.如權(quán)利要求1所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述螺桿的一端通過一拉力傳感器與所述螺桿配合塊連接,所述拉力傳感器與所述數(shù)據(jù)采集箱導(dǎo)電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述電機通過一V帶與所述第一傳動軸連接。
7.如權(quán)利要求4所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述V帶通過一第一V帶帶輪和一第二 V帶帶輪連接所述電機與所述第一傳動軸,其中,所述第一 V帶帶輪與所述電機的輸出軸鍵聯(lián)接,所述第二 V帶帶輪與所述第一傳動軸的一端鍵聯(lián)接,所述V帶套在所述第一 V帶帶輪與第二 V帶帶輪上。
8.如權(quán)利要求1所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述第一傳動軸和第三傳動軸處于同一水平高度,并且,所述第一傳動軸、第二傳動軸和第三傳動軸平行固定。
9.如權(quán)利要求1所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述加載組塊還包括:至少一導(dǎo)軌和至少一滑塊;其中, 所述導(dǎo)軌固定安裝于所述第三機架平臺上; 所述滑塊與所述導(dǎo)軌相配合,可以在所述導(dǎo)軌上滑動,并且,所述U型座固定安裝在所述滑塊上; 所述螺桿轉(zhuǎn)柄內(nèi)加工有內(nèi)螺紋,所述內(nèi)螺紋與螺桿配合,可以通過轉(zhuǎn)動所述螺桿轉(zhuǎn)柄帶動所述螺桿與所述U型座沿所述導(dǎo)軌滑動。
10.如權(quán)利要求9所述的膠輥摩擦磨損試驗裝置,其特征在于,所述加載組塊包括兩根導(dǎo)軌和至少兩個滑塊, 所述兩根導(dǎo)軌相互平行。
【文檔編號】G01N3/56GK203798690SQ201420036192
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】李曉雪, 吳小紅, 穆海玲, 衛(wèi)文君, 趙鵬, 湯波, 張榮品, 潘紅良 申請人:華東理工大學(xué), 上海梅山鋼鐵股份有限公司
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