[發(fā)明專利]橡膠材料的疲勞磨損試驗(yàn)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410066621.X
• 申請(qǐng)日: 2014-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN103822838A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆明;劉棟;佟玲;呂曉仁;王世杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/56
• 分類號(hào): G01N3/56
• 代理公司: 沈陽(yáng)智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周智博

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料試驗(yàn)技術(shù)，特別涉及一種可以對(duì)橡膠材料進(jìn)行疲勞磨損試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。?

背景技術(shù)

潛油螺桿泵采油技術(shù)與其它人工舉升技術(shù)（如柱塞式抽油機(jī)、電潛離心泵等）相比，因其適宜于高粘度、高含砂量原油開采，近年來在我國(guó)大慶、大港、遼河、勝利等油田的稠油井中的應(yīng)用迅速擴(kuò)大，為國(guó)家的能源開發(fā)做出突出貢獻(xiàn)。?

潛油螺桿泵的橡膠定子，在轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期的滾動(dòng)兼滑動(dòng)運(yùn)行中，一方面被轉(zhuǎn)子磨損另一方面受到交變應(yīng)力作用而產(chǎn)生疲勞裂紋。橡膠定子一旦出現(xiàn)裂紋，必然會(huì)加劇其磨損速率，從而導(dǎo)致螺桿泵的效率降低，影響螺桿泵的可靠性和使用壽命。?

為揭示螺桿泵內(nèi)橡膠定子的疲勞磨損的機(jī)理，選擇橡膠配方，計(jì)算橡膠定子的壽命，需要對(duì)橡膠材料進(jìn)行疲勞磨損試驗(yàn)研究。單純的橡膠疲勞試驗(yàn)機(jī)或者是橡膠磨損試驗(yàn)機(jī)都已有應(yīng)用，但是該種試驗(yàn)機(jī)不能考慮疲勞和磨損兩種因素的交互作用對(duì)橡膠材料的損傷。?

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種橡膠材料的疲勞磨損試驗(yàn)機(jī)，目的在于解決橡膠的疲勞試驗(yàn)機(jī)或橡膠的磨損試驗(yàn)機(jī)不能考慮疲勞和磨損兩種因素的交互作用對(duì)橡膠材料損傷的問題。?

技術(shù)方案：?

一種橡膠材料的疲勞磨損試驗(yàn)機(jī)，其特征在于：該試驗(yàn)機(jī)包括機(jī)座、兩個(gè)試驗(yàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和試驗(yàn)距離調(diào)整機(jī)構(gòu)；兩個(gè)試驗(yàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別為動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置在試驗(yàn)距離調(diào)整機(jī)構(gòu)上，試驗(yàn)距離調(diào)整機(jī)構(gòu)和定執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)座上；動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第一伺服電機(jī)、與第一伺服電機(jī)連接的軸及設(shè)置在軸前端的調(diào)整輪；定執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第二伺服電機(jī)與第二伺服電機(jī)連接的軸及設(shè)置在軸前端的調(diào)整機(jī)構(gòu)；與第一伺服電機(jī)連接的軸和與第二伺服電機(jī)連接的軸之間平行；試驗(yàn)距離調(diào)整機(jī)構(gòu)包括調(diào)整伺服電機(jī)、設(shè)置在機(jī)座上的導(dǎo)軌和設(shè)置在導(dǎo)軌上能沿導(dǎo)軌滑動(dòng)的滑臺(tái)，調(diào)整伺服電機(jī)通過絲杠與滑臺(tái)的絲杠螺母連接，絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)滑臺(tái)滑動(dòng)，動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置在滑臺(tái)上。

動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的調(diào)整輪為同心帶輪或帶輪；同心帶輪通過鍵與動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸固定；同心帶輪和帶輪均為圓柱餅狀結(jié)構(gòu)，在在圓柱的外圓面上開有用于安裝試樣的帶槽。?

定執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的調(diào)整機(jī)構(gòu)為可調(diào)帶輪或由曲軸和輔助帶輪組成的復(fù)合機(jī)構(gòu)；可調(diào)帶輪為圓柱餅狀結(jié)構(gòu)，在半徑方向上開有長(zhǎng)條孔，長(zhǎng)條孔一端的中心與帶輪的圓心重合，并在長(zhǎng)條孔的內(nèi)壁表面上開有對(duì)稱的鍵槽，長(zhǎng)條孔套在定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸上并通過插在鍵槽內(nèi)的鍵固定，在可調(diào)帶輪圓柱的外圓面上開有用于安裝試樣的帶槽；曲軸通過短軸與輔助帶輪連接，曲軸結(jié)構(gòu)為一端設(shè)有用于安裝軸的帶鍵槽通孔，另一端設(shè)有安裝短軸的長(zhǎng)條孔；輔助帶輪通過軸承安裝在短軸上，在輔助帶輪的外圓面上開有用于安裝試樣的帶槽。?

動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸通過軸承座設(shè)置在滑臺(tái)上，軸通過聯(lián)軸器與第一伺服電機(jī)連接。?

定執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的軸通過軸承座設(shè)置在機(jī)座上，軸通過聯(lián)軸器與第二伺服電機(jī)連接。

在滑臺(tái)上設(shè)置有用于測(cè)量同心帶輪或帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)和轉(zhuǎn)速的測(cè)速器。?

在機(jī)座上設(shè)置有用于測(cè)量可調(diào)帶輪或由曲軸和輔助帶輪組成的復(fù)合機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和轉(zhuǎn)速的測(cè)速器。?

在所有帶輪的帶槽內(nèi)均設(shè)置有控制摩擦系數(shù)的摩擦帶。?

優(yōu)點(diǎn)及效果：本發(fā)明提供一種橡膠材料的疲勞磨損試驗(yàn)機(jī)，包括帶輪、軸承座、偏心輪、軸、聯(lián)軸器、伺服電機(jī)、絲杠、導(dǎo)軌、測(cè)速計(jì)、滑臺(tái)及機(jī)身。?

本發(fā)明的有益效果：?

（1）本發(fā)明可同時(shí)或分別進(jìn)行多種條件下的橡膠疲勞磨損試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果更加符合橡膠疲勞損傷實(shí)際情況；

（2）本發(fā)明的滑臺(tái)可在絲杠的作用下滑動(dòng)，通過調(diào)整中心距來實(shí)現(xiàn)預(yù)加載荷的目的；

（3）本發(fā)明的帶輪上可安裝不同摩擦系數(shù)的摩擦帶，在進(jìn)行橡膠疲勞損傷與摩擦關(guān)系試驗(yàn)時(shí)，以達(dá)到模擬不同工作環(huán)境的要求；

（4）本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)不同轉(zhuǎn)速（頻率）的試驗(yàn)環(huán)境要求，產(chǎn)生不同的疲勞損傷原理；

（5）本發(fā)明采用可拆卸式帶輪和可調(diào)式帶輪，實(shí)現(xiàn)多種條件下的橡膠疲勞損傷試驗(yàn)。

附圖說明：

圖1為橡膠疲勞試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1中滑臺(tái)和導(dǎo)軌沿A-A的截面圖；

圖3為可調(diào)帶輪的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖3的B—B剖視圖；

圖5為同心帶輪的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為圖5的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；

圖7為橡膠疲勞試驗(yàn)機(jī)的軸承座結(jié)構(gòu)圖；

圖8為圖7的Ｄ－Ｄ示意圖；

圖9為曲軸的結(jié)構(gòu)圖；

圖１０為在圖1中的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可調(diào)帶輪的另一種安裝位置；