[實用新型]發動機凸輪挺柱摩擦系數測量裝置

有效

• 申請號: 201420034333.1
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN203772710U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 劉忠民;余旭康;唐龍鑫;吳軍;傅瑜杭
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于發動機檢測技術領域，涉及一種凸輪挺柱摩擦系數測量裝置，采用電阻應變片和應變管式壓力傳感器測量凸輪與挺柱摩擦副摩擦系數的試驗裝置。

背景技術

凸輪機構以其結構簡單緊湊、可設計性強，并能使從動件獲得任意周期的運動規律而在機械傳動系統中有著非常廣泛的應用。發動機凸輪與挺柱摩擦副為高副接觸，通常在高溫，高轉速與變壓力下工作，磨損為其失效的主要形式。摩擦力與摩擦系數可反映出摩擦副的接觸狀態和機構的能量損失，還能間接評估磨損狀態，因此，對其測量具有重要意義。

目前，對凸輪和挺柱摩擦力、摩擦系數沒有直接測量的方法，也沒有統一的試驗標準。摩擦系數一般根據金屬材料和潤滑狀態進行經驗估算，甚至在很多情況下，會直接忽略摩擦力的影響。

發明內容

本實用新型目的在于建立一種結構簡單、成本低廉、適于試驗的凸輪和挺柱摩擦副摩擦力、摩擦系數測量裝置。

本實用新型采用以下試驗方案：

凸輪挺柱摩擦副摩擦系數測量試驗包括試驗臺架、凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門組件、挺柱滑塊、滑塊導軌、應變管式壓力傳感器和導線、壓力傳感器導塊、電阻應變片和導線、橋盒、動態應變儀、數據采集卡、上位機。

滑塊導軌固定于試驗臺架，四個應變管式壓力傳感器粘附于壓力傳感器導塊上，并安裝于滑塊導軌側面，用于感知挺柱滑塊對壓力傳感器導塊的力。挺柱滑塊一端上有與挺柱外形輪廓相同的孔，挺柱置于該孔中，挺柱下方為凸輪；挺柱滑塊另一端與滑塊導軌形成配合；推桿側面貼有電阻應變片。搖臂的一端連接推桿，另一端連接氣門組件；應變片導線連接橋盒，橋盒連接動態應變儀輸入端，應變管式壓力傳感器、動態應變儀輸出端連接數據采集卡，數據采集卡連接至上位機。

凸輪挺柱摩擦系數μ由下式確定：

μ=Ft-FXFN-mg]]>

其中F_t表示四個應變管式壓力傳感器受力之和，F_X為推桿水平方向分力，F_N為推桿垂直方向分力，m為挺柱滑塊與挺柱質量和。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型所提供的凸輪挺柱摩擦系數試驗裝置，彌補了在凸輪挺柱摩擦系數在實驗室測量方面的不足。

2、本實用新型所提供的凸輪挺柱摩擦系數試驗裝置，結構簡單，布線容易，采用電子信號實驗設備，精度高，測量誤差小。

3、本實用新型所提供的凸輪挺柱摩擦系數試驗裝置，改裝性強，適用范圍廣。

附圖說明

圖1試驗裝置正視圖；

圖2試驗裝置俯視圖；

圖3試驗裝置連接圖；

圖4應變片靜態標定圖；

圖5力修正結構圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型試驗裝置作進一步的說明。

如圖1和圖2所示，滑塊導軌5固定于試驗臺架1上；四個壓力傳感器7粘附于壓力傳感器導塊8上，并安裝于滑塊導軌5側面；挺柱滑塊4和挺柱3合成一體，其一端與滑塊導軌5配合，采用四個滾輪與壓力傳感器導塊8接觸；電阻應變片9貼于推桿6側面。推桿連接搖臂10與氣門組件11。

當凸輪2轉動時，挺柱3和挺柱滑塊4沿滑塊導軌5上下作周期運動?；瑝K下表面與凸輪產生相對滑動，由于摩擦力作用，挺柱滑塊向左壓向壓力傳感器導塊8；壓力傳感器實時記錄滑塊導軌對滑塊作用力數據，經過修正處理后即凸輪挺柱摩擦力。

如圖3所示，橋盒12連接動態應變儀13輸入端；動態應變儀13輸出端、壓力傳感器導線7連接數據采集卡14輸入端；數據采集卡14輸出端連接上位機15。