[發明專利]一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201210285652.5
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102819280A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 王燕霜;李璞;曹佳偉;李燕;袁倩倩
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

1.一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，包括箱體、高溫控制系統和低溫控制系統，其特征在于：試驗機的電主軸Ⅰ和電主軸Ⅱ分別通過箱體側面和底部的圓孔伸入箱體內部，箱體內設有電主軸Ⅰ帶動的球試件和電主軸Ⅱ帶動的圓盤，油脂經噴油嘴噴射到圓盤和球試件構成的球盤接觸區；

所述高溫控制系統包括電加熱棒、風扇、熱電偶和PID溫控儀；箱體內設有不低于圓盤的豎直擋油板，擋油板遠離球盤接觸區的一側安裝有金屬框架，電加熱棒設置在框架上，箱體側壁上與電加熱棒相對應的位置安裝有風扇，風扇的風葉位于箱體內部，風葉通過貫穿箱體側壁的轉動軸與箱體外的馬達相連；箱體內部靠近球盤接觸區的位置安裝有熱電偶，熱電偶與PID溫控儀電路聯接，PID溫控儀的輸出端與電加熱棒輸入端連接；?

所述低溫控制系統包括銅管、杜瓦瓶A、杜瓦瓶B、液氮、電加熱芯、風扇、熱電偶和PID溫控儀；銅管呈彎曲狀布置在箱體內靠近球盤接觸區處，位于箱體內部的銅管管壁上開有排氣孔，銅管的入口與杜瓦瓶A連通，出口與杜瓦瓶B連通，杜瓦瓶A中盛滿液氮，電加熱芯置于液氮中，電加熱芯兩端的電線經杜瓦瓶A瓶蓋上的孔引出與PID溫控儀相連，杜瓦瓶B上設有放氣閥，該低溫控制系統與高溫控制系統共用風扇、熱電偶和PID溫控儀。

2.根據權利要求1所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，其特征在于：所述箱體的內膽由不銹鋼焊接成型，箱體的外殼采用A3鋼板，內膽和外殼之間填充有玻璃纖維棉；箱體的上蓋上設有可視窗，可視窗采用中空石英玻璃，其中空夾層中充填有惰性氣體，上蓋兩側安裝有兩個把手。

3.根據權利要求1或2所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，其特征在于：電主軸Ⅱ的外圍套有一套筒，套筒下端焊接于箱體內部底面上，套筒上端與圓盤上的圓環形槽相配合。

4.根據權利要求3所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，其特征在于：所述電加熱棒并排設置為3根，每根400W；電加熱棒與風扇的距離不小于23?mm。

5.根據權利要求4所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，其特征在于：所述銅管外徑為10mm，位于箱體內部的銅管管壁上均勻的開有29個直徑為6mm的排氣孔。

6.根據權利要求5所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，其特征在于：電加熱棒和風扇的線路分別纏有絕緣膠帶，然后通過耐熱橡膠管引出箱體外部。

7.根據權利要求6所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，其特征在于：箱體外的銅管外部纏繞有保溫材料聚氨酯硬質泡沫組合聚醚。

8.根據權利要求7所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置，其特征在于：箱體底部開有回油孔。

9.根據權利要求1所述的一種球盤式摩擦試驗機用局部環境溫度控制裝置的控制方法，其特征在于，?

高溫控制方法如下：

（1）打開PID溫控儀，設定預期溫度；接通電加熱棒，加熱箱體內的空氣；打開風扇使加熱的空氣流動；

（2）熱電偶檢測出箱體內的環境溫度，并轉化成電信號反饋至PID溫控儀，與設定的預期溫度進行比較，經PID運算，決定電加熱棒通電時間；

低溫控制方法如下：

（1）打開PID溫控儀，設定預期溫度；接通杜瓦瓶A中的電加熱芯，使液氮汽化為低溫氮氣，低溫氮氣進入銅管后從銅管管壁上的排氣孔逸出；打開風扇使箱體內的冷空氣流動；

（2）熱電偶檢測處箱體內的環境溫度，并轉化成電信號反饋給PID溫控儀，與設定的預期溫度進行比較，經PID運算，決定電加熱芯的通電時間；

（3）系統穩定在設定的工作溫度后，通過杜瓦瓶B上的放氣閥將箱體內過多的氮氣放掉。