[實用新型]缸套與活塞環摩擦磨損試驗機

無效

• 申請號: 200820237523.8
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN201335766Y
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 朱華;馬晨波;葛世榮
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L1/00;G01B21/20;G01N3/56
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本實用新型涉及一種摩擦磨損測試裝置，尤其是一種適用于發動機的缸套與活塞環摩擦磨損試驗機。

背景技術

缸套與活塞環是發動機最重要的摩擦副之一，其摩擦磨損性能的好壞直接影響到發動機的使用性能。目前，缸套與活塞環摩擦磨損性能評價的主要方法有試樣試驗法、臺架試驗法和零部件模擬試驗法三種。其中試樣試驗法的試驗參數較易控制、重復性和穩定性相對較好，但與缸套-活塞環實際條件相差太大，模擬性差；臺架試驗法采用模擬負載進行點火試驗，條件可控性好，對發動機實際工況模擬性較好，但試驗周期長，成本高。而零部件模擬摩擦磨損試驗是介于試樣試驗和臺架試驗之間的一種方法，與實際工況有較好的模擬性，有可以縮短試驗周期、減少試驗成本、提高試驗參數的可控性等優點。

發動機缸套與活塞環摩擦磨損試驗機研制的難點之一在于當采用整環作為試樣時如何模擬活塞環的徑向加載?，F有的缸套-活塞環摩擦磨損試驗機主要有如下形式的整環加載方式：如國內專利申請號為：200510136811.5公開的利用螺母、螺桿和碟形杠桿等實現整環徑向加載，載荷可以達到內燃機曝壓的0.1～10倍；專利申請號為：89221934.3公開的采用由連接桿、壓緊塊、心軸、加載螺母和彈簧片組成的恒質量彈性加載系統，通過調節加載螺母對彈簧片軸向力的大小，達到調節活塞環所受徑向力的大小；還有通過在活塞內設計三個通孔安裝彈簧，通過換裝不同剛度的彈簧來改變缸套-活塞環之間的載荷。上述加載裝置各有其優缺點。如前兩種能夠實現模擬發動機實際工況載荷的目的，但系統相對復雜，第三種方法結構簡單，但模擬載荷卻難以達到發動機實際工況的載荷。

現有的缸套-活塞環模擬摩擦磨損試驗機均對缸套-活塞環之間的摩擦力進行了實時的測量，對磨損過程中和磨損后缸套上止點的表面形貌的測量未曾涉及，而缸套上止點的表面形貌是評價缸套摩擦磨損性能及精確計算磨損量的一個重要參數。對缸套內壁表面形貌的測量，屬于內孔表面形貌的測量范圍，一般形式的表面形貌儀也難以達到測量要求，若購買新的表面形貌儀或改造舊的形貌儀價格都較昂貴，而且測量時重復定位要求也難以實現，測量結果誤差較大。因此，需要一種方便準確的測量缸套上止點表面形貌的裝置。

發明內容

本實用新型的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單合理，能夠模擬真實工況，同時又能夠方便測量缸套上止點表面形貌變化的缸套與活塞環摩擦磨損試驗機。

為實現上述目的，本實用新型的摩擦磨損試驗機，包括電機，設在工作臺內的曲軸和設在工作臺上的缸套與活塞環固定架，曲軸上聯接有十字導向機構，十字導向機構上連接有活塞連桿，所述設在工作臺上的缸套與活塞環固定架包括安裝試樣缸套的缸體，缸體內設有固定試樣活塞環的外錐套，外錐套上扣合有與其相配合的內錐套，內錐套與外錐套之間設有將其固定為一體的螺桿，螺桿的底部與活塞連桿相連接，頂部設有加載螺母，螺桿上設有實時測量載荷大小的應變片；缸體的底部設有實時測量摩擦力的傳感器，缸體的上部外徑上設有加熱圈，其內徑端口處設有固定試樣缸套切割片的卡板。

所述的試樣活塞環設在外錐套上部的環槽內，與試樣缸套緊密貼合；所述的摩擦力傳感器用螺栓豎直安裝在工作臺上，摩擦力傳感器與缸體之間設有隔熱材料層；所述的加熱圈上設有由溫控儀控制的熱電偶；所述的內錐套與外錐套之間的接合面錐度為1∶30。

本實用新型的有益效果：試驗機結構簡單合理、便于操作、造價低，能同時測量摩擦力、缸套上止點表面形貌、載荷和溫度等多種參量，可以測試出缸套與活塞環在往復工作行程中不同工況條件下的摩擦磨損性能，具有很好的實用性。其主要優點如下：

1.摩擦力傳感器直接固定在試驗機的支架上，消除了運動部件的慣性力對摩擦力測量結果造成的影響，使測量得到的摩擦力更加精確；

2.通過對缸套上止點處進行切割處理，并重新固定后進行缸套與活塞環摩擦磨損性能試驗，容易獲取缸套上止點的表面形貌，從而獲得精確的摩擦磨損特性參數；

3.通過內外錐套實現徑向加載的方法，結構簡單，容易達到模擬工況載荷，而且可以方便測得施加載荷的大小；

4.在摩擦力傳感器與缸體之間用隔熱材料隔開，避免支架部分的溫度升高和摩擦力傳感器的溫度超過其最高工作溫度；

附圖說明

附圖是本實用新的結構示意圖。