[發明專利]一種用于測試仿生樣件表面的摩擦磨損試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201811075676.1
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109060577A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 張智泓;王曉陽;賴慶輝;張廣凱;李瑩;張兆國;佟金;曹秀龍;高旭航
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于測試仿生樣件表面的摩擦磨損試驗裝置及方法，屬農業仿生農機具觸土部件技術領域。本發明包括土槽、固定桿、張緊輪固定支架、齒輪、張緊輪、張緊輪固定軸、齒輪、傳動軸、鏈條、齒輪軸承座、齒輪軸承座、電機、電機支架、卡具、傳動軸、圓盤；電機安裝在土槽下方，固定在電機支架上，電機的傳動軸與齒輪相連，齒輪通過鏈條與齒輪相連，齒輪通過傳動軸與圓盤連接，圓盤上通過螺栓安裝有若干個卡具，卡具用于夾住測試仿生表面樣件。本發明作為仿生表面樣件的測試平臺及方法，可用來檢測表面的摩擦磨損，通過觀察表面機構的磨損量和磨損形態，驗證不同的仿生表面樣件耐磨性。

技術領域

本發明涉及一種用于測試仿生樣件表面的摩擦磨損試驗裝置及方法，可用于測試提取的仿生幾何結構，其試驗裝置是一種臺架試驗測試平臺，屬于農業仿生農機具觸土部件技術領域。

背景技術

摩擦磨損是現代科學研究的熱點，特別是在農業機械觸土部件上，作為一項影響機具使用性能的指標，一直以來是作為研究農業機械觸土部件研究的方向。仿生學的研究為農業機械觸土部件的改進增加了新的內容，然而通過仿生得到的表面幾何結構尺度較小、結構復雜，需要用非傳統技術方法（如3D打印、快速成型等）進行加工制造，傳統摩擦磨損試驗平臺主要針對金屬樣件，難以對非金屬樣件進行試驗。因此需要一種摩擦磨損試驗平臺，既滿足對結構尺度小，尺寸復雜的表面測試，又要滿足觸土部件的測試環境。

對于仿生表面的提取，需要涉及不同的仿生原型生活在不同的環境中，環境的不同決定了土壤的不同，針對應用需求，如一些農機具需要在沙土中作業、而其他一些農機具需要在粘土中作業，因此在檢測仿生表面樣件的耐磨特性的時候需要考慮土壤的變化，摩擦磨損試驗臺需要便于更換土壤。為研究這種仿生幾何結構表面樣件的摩擦磨損特性，需要專門設計摩擦磨損試驗平臺。

現代工業上已經設計出來檢測材料表面摩擦磨損特性的平臺種類很多，主要有往復式摩擦磨損試驗機，旋轉式摩擦磨損試驗機，真空摩擦磨損試驗機等多種試驗機。以上的摩擦磨損試驗平臺種類很多，主要適用于工業上金屬材料特別是特種金屬材料的檢測。以上的摩擦磨損試驗機除了分為機械驅動、伺服驅動和電磁驅動等多種形式。而上述摩擦磨損試驗機主要針對是工業上金屬材料之間的相互摩擦。但是對于觸土部件的摩擦磨損檢測特別是仿生表面樣件的摩擦磨損檢測平臺還未出現。本發明區別與工業上材料的摩擦磨損檢測，結合觸土觸土部件的摩擦磨損環境，同時具有結構接觸，可測試不同小型仿生樣件的特點，同時，在設計本發明時，考慮到長時間的測試，改進了卡具的設計，使其散熱好，易于長時間工作。

為滿足仿生學在機械中的研究，特別是農業機械觸土部件，根據仿生學與農業機械學的有效結合。設計出了這種可以檢測不同土壤情況下的仿生表面樣件的摩擦磨損特性。本發明在實際工作過程中考慮到了土壤的變化，針對不同仿生原型體表結構的耐磨性研究提供新的方向和試驗平臺，可以有效的檢測出不同仿生表面樣件的磨損量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：本發明提供一種用于測試仿生樣件表面的摩擦磨損試驗裝置及方法，用于測試小型仿生表面樣件，測試樣件尺寸小，材質特殊，滿足了不同土壤情況下的測試，為仿生表面樣件的摩擦磨損提供了研究平臺及測試方法。

本發明技術方案是：一種用于測試仿生樣件表面的摩擦磨損試驗裝置，包括土槽1、固定桿2、張緊輪固定支架3、齒輪4、張緊輪5、張緊輪固定軸6、齒輪7、傳動軸8、鏈條9、齒輪軸承座10、齒輪軸承座11、電機12、電機支架13、卡具14、傳動軸15、圓盤16；

所述電機12安裝在土槽1下方，固定在電機支架13上，電機12的傳動軸8與齒輪7相連，齒輪7通過鏈條9與齒輪4相連，齒輪4通過傳動軸15與圓盤16連接，圓盤16上通過螺栓安裝有若干個卡具14，卡具14用于夾住測試仿生表面樣件；