[發明專利]改變點接觸接觸副速度方向的油膜測量裝置與實驗方法

有效

• 申請號: 201710458895.7
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107271645B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 張建軍;倪琪博;李超;郭峰;栗心明
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N33/30
• 分類號: G01N33/30
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 沙莎;袁紅紅

1.改變點接觸接觸副速度方向的油膜測量裝置，其特征在于：包括機架、設置于機架上的平移臺、鋼球回轉單元、顯微干涉測量單元、主軸回轉單元和加載單元，機架用于支撐和固定各部件；玻璃盤回轉調整單元，用于固定和調節透明光學玻璃盤的跳動，同時使其轉動，其中在玻璃盤上下表面均用彈性元件作為緩沖裝置；鋼球回轉單元，用于固定和調節電機位置，其中鋼球和電機通過彈性聯軸器連接；顯微干涉測量單元，設置于透明圓盤上方用于觀察和采集接觸區內油膜；加載單元，用于鋼球對玻璃盤施加載荷，所述鋼球回轉單元包括圓弧導軌、膜片聯軸器、伺服電機、剎車柄、剎車座、球托主體、四維體和鋼球，圓弧導軌固定在平移臺上，電機座固定在剎車座上，剎車座可在圓弧導軌上滑動；所述主軸回轉單元包括玻璃盤、玻璃盤壓套和減速器，減速器固定在連接環上，連接環與機架固定，減速器的輸出軸與主軸通過膜片聯軸器連接，玻璃盤壓套固定玻璃盤。

2.根據權利要求1所述的改變點接觸接觸副速度方向的油膜測量裝置，其特征在于：平移臺包括加載支架螺紋孔和直線導軌，直線導軌和螺紋驅動座固定在機架上。

3.根據權利要求1所述的改變點接觸接觸副速度方向的油膜測量裝置，其特征在于：顯微干涉測量單元包括調焦支架、廣源入射口、顯微鏡、連接塊、X向位移臺和Y向位移臺，X、Y向平移臺固定在U型連接板上，平移臺上方固定連接塊和連接柱，調焦支架固定在連接柱上，顯微鏡固定在調焦支架的鏡孔處。

4.根據權利要求1所述的改變點接觸接觸副速度方向的油膜測量裝置，其特征在于：加載單元包括銷軸、球托連接套、加載轉動軸承和加載板，銷軸與加載轉動軸承配合，加載板固定在銷軸的平面上，球托連接套與球托主體固定。

5.基于如權利要求1-4任一項所述的改變點接觸接觸副速度方向的油膜測量裝置的改變點接觸接觸副速度方向的實驗方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)調節電機座

空載情況下，伺服電機依靠指針在圓弧導軌上旋轉預定角度，拉下剎車柄固定電機位置；

(2)調節球托

球托旋轉與伺服電機相同的角度使四維體與鋼球形成四點接觸，擰緊球托下的緊定螺釘壓住加載支座，固定球托位置；

(3)設定角度

若需要大于90度的速度方向夾角，依靠PLC編程控制鋼球或玻璃盤的正反轉；

(4)加載裝置，獲得鋼球對玻璃盤的壓力值；

(5)根據實時顯示的圖像調節調焦架、X向位移臺和Y向位移臺以及光源獲得最佳圖像；

(6)利用PLC和伺服電機及控制程序實現預定工作條件；

(7)當計算機中實時顯示的油膜達到穩定則采集圖像，計算機后續處理得到油膜厚度和形狀。