[發明專利]一種自帶真空室的便攜式粉塵磨損測試裝置

有效

• 申請號: 201911384535.2
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111044401B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 王怡靈;馬加爐;安榮濤;劉冀念;李元豐;韓陽坤;張莉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63919部隊;首都航天機械有限公司
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王松

本發明涉及一種自帶真空室的便攜式粉塵磨損測試裝置，具體涉及用于登月航天服月塵防護、清潔機理研究的自帶真空室的便攜式粉塵磨損測試設備，屬于復雜環境個體防護技術領域。該設備主要由載荷裝置、傳動系統、控制系統和真空室等四部分組成。是一種能進行材料級粉塵填料磨損測試和粉塵真空磨損測試的裝置。能夠進行剛性?剛性、剛性?柔性、柔性?柔性等不同物理特性的材料間的填料磨損測試。該裝置自帶密封艙并設有觀察窗，可進行動態粉塵填料。在工作過程中可避免粉塵對環境造成影響。可以接真空泵模擬真空環境進行磨損測試。

技術領域

本發明涉及一種自帶真空室的便攜式粉塵磨損測試裝置，具體涉及用于登月航天服月塵防護、清潔機理研究的自帶真空室的便攜式粉塵磨損測試設備，屬于復雜環境個體防護技術領域。

背景技術

國際上以月球、火星等為主要目的地的深空探測進入了一個新的階段，探測的規模更大、參與的國家更多，重返月球、建立月球基地等深空探測目標更為明確^[1]。美國阿波羅登月計劃是迄今為止唯一成功的載人登月計劃，從阿波羅登月經驗來看，月塵問題是載人登月及開展月面探測所要面對的首要挑戰。研究認為：1、月塵附著力與月塵粒子和物體之間形成的表面能有關；2、月塵附著力和對材料磨損能力與月塵顆粒的表面極不規則形狀有關；3)在地球表面，顆粒物都會或多或少地吸附一些氣體，相互接觸的顆粒之間一般被氣體分子吸附層隔離，氣體吸附層的存在大大地減少了顆粒間的摩擦力。月壤顆粒處于高度真空之中，相互之間極易發生黏著、冷焊和干摩擦，在高真空環境中，模擬物質與其他物體之間的摩擦力增大，增加的幅度從1.5倍至60倍不等；在上述研究的牽引和帶動下，必須開展開展登月服備選紡織材料附著特性研究、利用模擬月塵開展登月服紡織材料附著特性測試標準及評價技術研究、降低月塵吸附特性的材料技術研究、除塵技術研究等系列技術研究，為人類重返月球建立了先期技術儲備。

發明內容

本發明目的為提供一種自帶真空室的便攜式粉塵磨損測試裝置，該裝置可用于模擬月塵開展登月服紡織材料附著特性測試標準及評價。是一種能進行材料級粉塵填料磨損測試和粉塵真空磨損測試的裝置。能夠進行剛性-剛性、剛性-柔性、柔性-柔性等不同物理特性的材料間的填料磨損測試。該裝置自帶密封艙并設有觀察窗，可進行動態粉塵填料。在工作過程中可避免粉塵對環境造成影響。可以接真空泵模擬真空環境進行磨損測試。

本發明目的通過下述技術方案實現的。

一種自帶真空室的便攜式粉塵磨損測試裝置，包括：底座、下殼體、穿艙接頭、法蘭、觀察窗、上殼體、真空揚塵接頭、支架和動力總成；傳動帶組合置于支架內部，將提供的動力傳輸給星型傳動；底座、下殼體、法蘭、觀察窗和上殼體依次固定連接；下殼體側壁開設有穿艙接頭；真空揚塵接頭設置在上殼體上；

星型傳動與摩擦輪連接，帶動摩擦輪轉動工作；

集塵座為帶有三凸臺的圓餅結構，分別為第一凸臺、第二凸臺和第三凸臺，第一凸臺位于；第一凸臺位于圓餅中心位置，第三凸臺位于圓餅邊緣位置，第二凸臺位于第一凸臺和第三凸臺之間；第二凸臺與第三凸臺形成的凹槽用于放置快拆卡環，進而實現對試片的固定；試片基座置于第一凸臺上，且位于第二凸臺內；負荷總成固定在底座上，用于控制驅動傳動組合沿導向桿軸線方向帶動集塵座運動；壓力傳感器安裝在傳動組合與集塵座之間，用于采集集塵座帶動試片座、試片與摩擦輪的接觸壓力；

工作過程：將放置在上，通過固定；帶動使與接觸；工作，施加負載；

通過試片基座對試片和摩擦輪施加負載。控制系統對動力總成進行轉速控制，通過穿艙接頭，對壓力傳感器信號進行反饋，對載荷裝置的負荷總成進行控制，實現加載操作。

在模擬常壓環境試驗時，可經由接頭，按需進行粉塵吹拂，模擬揚塵環境進行磨損測試。

在模擬真空環境試驗時，可經由接頭外接真空泵對艙體抽真空，模擬高真空環境進行磨損測試。

便攜式真空磨損測試設備滿足以下性能要求：