[發明專利]一種用于研究彈性體材料摩擦振動噪聲的試驗裝置

在審

• 申請號: 201910109715.3
• 申請日: 2019-02-11
• 公開（公告）號: CN109682462A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 莫繼良;李貞;范志勇;項載毓;朱旻昊;周仲榮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 李龍

本發明屬于機械工程技術領域，尤其涉及一種用于研究彈性體材料摩擦振動噪聲的試驗裝置。針對現有技術中，不能排除本底噪聲對試驗的影響；不能精確保證施加載荷的精度；無法模擬不同的環境氣氛條件下，探究不同環境中摩擦振動噪聲產生機理等問題，本發明的技術方案是：包括底座，所述底座上設置有直線驅動機構和定位臂，所述直線驅動機構上連接有滑塊，滑塊上安裝有介質槽，所述介質槽上設置有下試樣，所述定位臂上連接有上浮動桿，上浮動桿的一端安裝有重物，重物下方設置上夾具。可以實現精確調節摩擦時載荷的施加，并且能夠改變不同的環境條件，探究不同環境中摩擦振動噪聲產生機理。

技術領域

本發明屬于機械工程技術領域，尤其涉及一種用于研究彈性體材料摩擦振動噪聲的試驗裝置。

背景技術

摩擦引起的振動和噪聲是機械學領域中具有較大學科深度與難度的課題，研究時間長、涉及學科多，也是機械工程學科的研究前沿與重大科學問題之一，多年來研究熱度持續不減。彈性體材料摩擦振動噪聲在日常生活中較為常見，如汽車輪胎摩擦地面、汽車雨刮器刮擦玻璃、橡膠鞋底在地板上滑動等發出的尖叫。由于彈性體材料摩擦噪聲會影響產品性能和環境舒適性，已經引起了工業界和學術界的重視。因此，如果能模擬各工況中彈性體材料摩擦環境，全面系統地進行與彈性體材料有關的對磨副摩擦學試驗，研究彈性體材料摩擦學特性的影響因素和機理，對研究彈性體材料噪聲特性是具有重要意義的。

目前市場上的彈性體材料摩擦試驗裝置，大體分為三類：恒定速度類摩擦試驗裝置，模仿走路等的沖滑式摩擦試驗裝置，恒牽引力式摩擦試驗裝置。這些裝置的設計很大程度地推動了彈性體材料摩擦理論的發展，但這些裝置不能進行專門的彈性體材料噪聲的摩擦試驗。

發明內容

針對彈性體材料摩擦振動噪聲的試驗中，探究不同環境中摩擦振動噪聲產生機理等問題，本發明提供一種用于研究彈性體材料摩擦振動噪聲的試驗裝置。

其目的在于：使得對彈性材料的實驗內容更為豐富，能夠滿足各類對比試驗的需要。

本發明采用的技術方案如下：

一種用于研究彈性體材料摩擦振動噪聲的試驗裝置,其特征在于：包括底座，所述底座上設置有直線驅動機構和定位臂，所述直線驅動機構上連接有滑塊，所述滑塊上安裝有介質槽，所述定位臂上連接有上浮動桿，上浮動桿的一端安裝有重物，所述重物下方設置有三維力傳感器，所述三維力傳感器下方連接有上夾具，所述上夾具的側面連接有三維加速度傳感器，上夾具的另一側設置有麥克風。

采用了此方案，通過計算機可實時觀測試驗情況并采集試驗數據，同時進行噪聲、振動信號、力信號的測量可以實現通過改變摩擦界面因素來模擬不同環境中彈性體材料摩擦工況，產生相應的摩擦振動噪聲，再通過可靈活更換不同對磨材料，和彈性體材料摩擦試驗時產生的變形和噪聲情況，來研究彈性體材料產生摩擦振動噪聲的機理。

其中，所述重物為裝有砝碼的砝碼盤。

采用了此方案，施加負荷時往砝碼盤上添加砝碼，增加實驗的精確度。

其中，所述定位臂上連接有下浮動桿，所述下浮動桿另一端與砝碼盤，所述上浮動桿和下浮動桿構成平行四邊形機構。

采用了此方案，上浮動桿與下浮動桿構成平行四邊形機構，使砝碼盤不會發生偏移、翻動。此外對稱的上浮動桿與下浮動桿使夾具上固定的彈性體材料試驗樣品的方向始終豎直向下，可適用于不同的彈性體材料樣品厚度，且能保證試驗過程豎直方向施加載荷不變。

其中，所述上浮動桿的遠離重物的一端套設有可調節的平衡砝碼。

采用了此方案，通過往上浮動桿的另一端套上平衡砝碼可以調節初始狀態時的平衡狀態，在實驗中也可以通過左右移動平衡砝碼調節砝碼盤豎直方向施加的負荷。

其中，所述介質槽與滑塊通過螺栓連接。