[發明專利]一種摩擦試驗機

有效

• 申請號: 201410045008.X
• 申請日: 2014-02-07
• 公開（公告）號: CN103822837A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 張永振;韓紅彪;吳育兵;高云凱;劉何;周銘麗;杜三明
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 趙敏

技術領域

本發明涉及摩擦磨損試驗領域，尤其涉及一種摩擦試驗機。

背景技術

目前，在進行摩擦磨損試驗時采用的設備大多采用球—盤式或銷—盤式摩擦試驗機，以銷—盤式摩擦試驗機為例，傳統的銷—盤式摩擦試驗機在工作時都是盤旋轉，而銷不動，如中國專利文獻CN103308409A的說明書中公開一種轉盤式多樣品同步摩擦磨損試驗裝置，該摩擦磨損試驗裝置包括輸出扭矩的驅動裝置、固定在驅動裝置輸出端上的摩擦盤、偏心設置在摩擦盤上方的磨頭和磨頭上裝配的Z向加載裝置，摩擦盤由盤體及其上固定的試件片構成，從而用摩擦盤的盤體來作為安裝試件片的活動座，對應的磨頭成為試驗用基準件。在試驗時，通過驅動裝置帶動樣片公轉，同時Z向加載裝置會將磨頭壓緊在樣品片上，隨著摩擦盤的轉動，磨頭不斷在摩擦盤的表面上摩擦，再由Z向加載裝置上采樣連接在摩擦力傳感器來采集試驗過程中摩擦片和磨頭之間的摩擦力數據，通過貼設在摩擦片上的電阻片以及摩擦盤和摩擦盤上連接的電源和信號采集電路來采集試驗過程中的實時電流數據，并將摩擦力數據和電流數據傳輸到計算機上，由計算機計算出摩擦盤的摩擦系數。但因整個試驗過程中，摩擦盤一直是轉動的，所以摩擦盤上將不便于安裝相應的傳感器測量所需的物理量，即使在摩擦盤上安裝有傳感器，測量的結構也不是很準確，如安裝在摩擦盤的轉軸上的動態扭轉傳感器受驅動裝置輸出扭矩的影響，測量到的摩擦扭矩將很不準確；當需要測量摩擦盤上的溫度時，無法在摩擦盤上安裝接觸式溫度傳感器，而非接觸式的溫度傳感器的測量精度又太低了；在研究電場對摩擦盤的摩擦磨損的影響時，無法直接將電場施加到摩擦盤上，而采用導電滑環的話，導電滑環在摩擦盤上的移動又將增加了一個摩擦副，這一摩擦副將干涉摩擦盤和磨頭形成的摩擦副，使得檢測結果的精度降低；在摩擦磨損過程中，在摩擦面上會產生摩擦接觸電勢，對摩擦磨損的性能產生很大的影響，并且在研究磁場對摩擦磨損的影響時，在摩擦副中還會產生感應電勢，同樣因為摩擦盤一直在旋轉，所以無法直接測量摩擦盤與磨頭之間的摩擦接觸電勢和感應電勢。總之，由于摩擦盤在旋轉，所以無法直接在摩擦盤上安裝傳感器測量所需要的物理量，也無法在盤上施加電場，即使采用了導電滑環能夠實現，但影響了測量的精度，無法獲得正確的研究結果，因而現有的摩擦磨損試驗方法測量結果不準確、測量數據精度低。

發明內容

本發明的目的是提供一種摩擦試驗機，旨在解決現有技術中因摩擦盤一直轉動所造成的摩擦磨損試驗測量結構不準確的問題。

為了實現以上目的，本發明中摩擦試驗機的技術方案如下：

摩擦試驗機，包括用于安裝盤狀的定試件或定基準件的固定座和用于安裝動試件或動基準件的活動座，活動座上傳動連接有用于驅動活動座相對于固定座沿直線或曲線軌跡移動的驅動裝置。

驅動裝置包括水平設置且具有X向滑臺和Y向滑臺的十字滑臺以及用于驅動X向滑臺在X向移動、Y向滑臺在Y向移動的輸出元件。

輸出單元為伺服電機。

活動座和十字滑臺之間設有用于驅動活動座在Z向移動的Z向加載裝置，Z向加載裝置包括隨同十字滑臺在X向和Y向移動的基座和連接在活動座上的輸出端。

Z向加載機構還包括繞Z向延伸的轉動軸線轉動裝配在基座上的絲杠和與絲杠配合且止旋裝配在基座上的絲母，Z向加載裝置的輸出端與絲母固連。

活動座上設有用于向動試件或動基準件施加背向Z向加載裝置的彈性阻尼力的彈性緩沖機構。

活動座上設有用檢測Z向加載裝置施加在動試件或動基準件上的Z向加載力的壓力傳感器。

摩擦試驗機還包括具有頂橫梁的門形架，頂橫梁沿X向延伸，十字滑臺的X向導軌固定在頂橫梁上。

門形架與固定座固連。

摩擦試驗機還包括用于檢測定試件或定基準件溫度的溫度傳感器和/或用于在活動座沿曲線軌跡移動時檢測固定座受到的摩擦扭矩的靜態扭矩傳感器和/或用于檢測定試件或定基準件磁感應強度的特斯拉計和/或用于在活動座沿直線軌跡移動時檢測固定座受到的摩擦力的力傳感器。