[發(fā)明專利]一種適用于高低副油氣兩相混合潤(rùn)滑的可視油膜測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110265656.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN113091802B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李政民卿;王澤坤;趙江;謝磊;朱如鵬;張紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 陶得天

本發(fā)明公開了一種適用于高低副油氣兩相混合潤(rùn)滑的可視油膜測(cè)量裝置，涉及接觸摩擦測(cè)量領(lǐng)域。提出了一種可以在不同速度、載荷、接觸條件和潤(rùn)滑方式下，對(duì)試驗(yàn)件接觸過(guò)程中油膜厚度、摩擦力、摩擦系數(shù)系數(shù)及接觸區(qū)溫度進(jìn)行測(cè)量的適用于高低副油氣兩相混合潤(rùn)滑的可視油膜測(cè)量裝置。連接于支撐平臺(tái)上，其特征在于，所述可視油膜測(cè)量裝置包括試驗(yàn)件一、試驗(yàn)件二、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、水平位移裝置、測(cè)量裝置以及潤(rùn)滑系統(tǒng)；所述測(cè)量裝置包括可伸入或退出試驗(yàn)件一內(nèi)部的氙氣閃光源、激光器以及高速紅外攝像機(jī)，且高速紅外攝像機(jī)伸入試驗(yàn)件一內(nèi)部后，朝向試驗(yàn)件一和試驗(yàn)件二的接觸區(qū)域。從整體上具有測(cè)量效果好、適用范圍廣、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接觸摩擦測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種適用于高低副油氣兩相混合潤(rùn)滑的可視油膜測(cè)量裝置，用于對(duì)試驗(yàn)件接觸過(guò)程中油膜厚度、摩擦力、摩擦系數(shù)系數(shù)及接觸區(qū)溫度進(jìn)行測(cè)量。

背景技術(shù)

在機(jī)械設(shè)備的工作工程中，存在大量的接合面，一些關(guān)鍵接合面上接觸潤(rùn)滑狀態(tài)直接影響接合面的工作狀態(tài)和壽命，從而間接影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。油膜過(guò)薄，接合面直接產(chǎn)生干摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整體機(jī)械和潤(rùn)滑油溫度升高，潤(rùn)滑油粘度下降，從而加速結(jié)合表面的破壞。

目前，對(duì)不同接觸潤(rùn)滑條件下的潤(rùn)滑機(jī)制探索是摩擦學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，尤其是對(duì)不同加工技術(shù)下的接觸副表面以及新型潤(rùn)滑介質(zhì)的使用，需要對(duì)潤(rùn)滑機(jī)制進(jìn)行重新認(rèn)知，需要借助接觸副內(nèi)的摩擦力、油膜厚度、摩擦系數(shù)以及接觸區(qū)溫度等相關(guān)參數(shù)作為評(píng)估指標(biāo)。

現(xiàn)有技術(shù)具有代表性的如國(guó)家局于2018年1月16日公告的一份名為“一種彈流潤(rùn)滑試驗(yàn)機(jī)”、申請(qǐng)?zhí)枮椤?01510799193.6”的中國(guó)發(fā)明專利，以及國(guó)家局于2015年7月8日公告的一份名為“一種帶有自旋的彈流潤(rùn)滑油膜牽引力測(cè)試機(jī)”、申請(qǐng)?zhí)枮椤?01410006064.2”的中國(guó)發(fā)明專利，以及國(guó)家局于2020年6月30日公告的一份名為“一種高應(yīng)力接觸潤(rùn)滑油油膜摩擦力的模擬測(cè)量裝置”、申請(qǐng)?zhí)枮椤?01710390594.5”的中國(guó)發(fā)明專利所示。

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)仍存在以下不足：

一、由于接觸狀態(tài)不僅包括接觸摩擦力，還有接觸區(qū)的油膜厚度和溫度場(chǎng)等多種參數(shù)。因此，現(xiàn)有技術(shù)僅通過(guò)摩擦力來(lái)評(píng)價(jià)接觸狀態(tài)，其準(zhǔn)確性并不高。

二、現(xiàn)有技術(shù)僅可以模擬測(cè)量高副點(diǎn)接觸彈流摩擦力，無(wú)法測(cè)量線接觸、偏載接觸等接觸條件下的潤(rùn)滑狀態(tài)，其適用范圍較為狹窄。

三、對(duì)于彈流潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑狀態(tài)的區(qū)分，現(xiàn)有技術(shù)僅通過(guò)接觸區(qū)的油量進(jìn)行區(qū)分，無(wú)法定量，不同的操作人員可能有不同的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生人員誤差。

四、現(xiàn)有技術(shù)只可以對(duì)相對(duì)滑動(dòng)條件進(jìn)行試驗(yàn)，無(wú)法對(duì)純滾動(dòng)條件、滑滾耦合條件進(jìn)行試驗(yàn)。

因此，如何克服以往測(cè)量裝置中的技術(shù)缺陷，開發(fā)一種切實(shí)可行的試驗(yàn)裝置對(duì)多種潤(rùn)滑接觸條件下的試驗(yàn)件的潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，以對(duì)其研究提供數(shù)據(jù)支持，設(shè)計(jì)制備多種潤(rùn)滑接觸條件下潤(rùn)滑狀態(tài)的測(cè)量平臺(tái)，即成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提出了一種可以在不同速度、載荷、接觸條件和潤(rùn)滑方式下，對(duì)試驗(yàn)件接觸過(guò)程中油膜厚度、摩擦力、摩擦系數(shù)系數(shù)及接觸區(qū)溫度進(jìn)行測(cè)量的適用于高低副油氣兩相混合潤(rùn)滑的可視油膜測(cè)量裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：連接于支撐平臺(tái)1上，所述可視油膜測(cè)量裝置包括試驗(yàn)件一81、試驗(yàn)件二82、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4、水平位移裝置3、測(cè)量裝置2以及潤(rùn)滑系統(tǒng)；

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置4具有兩個(gè)、且分為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置一、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置二，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置一固定連接在支撐平臺(tái)1上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置二通過(guò)水平位移裝置3連接在支撐平臺(tái)1上、且在水平位移裝置3的驅(qū)動(dòng)下做遠(yuǎn)離或靠近旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置一的直線運(yùn)動(dòng)；