[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的襯墊摩擦試驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310555597.5
• 申請(qǐng)日: 2023-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116499861A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳繼剛;付健堃;張雷;粟嘉誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/02;G01N3/56
• 代理公司: 北京孚睿灣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

本發(fā)明一種基于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的襯墊摩擦試驗(yàn)裝置，其包括機(jī)架以及固定在機(jī)架上的壓力加載模塊、工裝模塊以及往復(fù)運(yùn)動(dòng)模塊；機(jī)架包括下壓機(jī)構(gòu)上板、中部支架、下壓機(jī)構(gòu)下板、往復(fù)機(jī)構(gòu)下板、下壓機(jī)構(gòu)下支架以及下壓機(jī)構(gòu)上支架，下壓機(jī)構(gòu)上板、中部支架以及下壓機(jī)構(gòu)下板分別借助于下壓機(jī)構(gòu)上支架和下壓機(jī)構(gòu)下支架連接，往復(fù)機(jī)構(gòu)下板的一端與所述下壓機(jī)構(gòu)下板的一端連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)精度高，試驗(yàn)機(jī)可以在一次試驗(yàn)中同時(shí)測(cè)試兩張襯墊，從而能夠?qū)蓮堃r墊的試驗(yàn)結(jié)果形成對(duì)比，方便不同試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果對(duì)比，為后續(xù)分析提供更多數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料摩擦學(xué)性能檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的襯墊摩擦試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

織物襯墊是自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的核心材料與結(jié)構(gòu)之一，具有自潤(rùn)滑功能，其摩擦磨損性能決定軸承應(yīng)用壽命和可靠性，是航空自潤(rùn)滑軸承的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。織物襯墊由三種組分材料：聚四氟乙烯(PTFE)纖維束、芳綸纖維束(一般為Kevlar芳綸纖維束)與熱固性樹(shù)脂組成。其中，PTFE纖維束主要起到自潤(rùn)滑與低摩擦作用，Kevlar起增強(qiáng)、增韌作用，樹(shù)脂起載荷傳遞、粘接與潤(rùn)滑作用。當(dāng)前，我國(guó)航空業(yè)急需實(shí)現(xiàn)自主研制與配套，其產(chǎn)品瓶頸技術(shù)問(wèn)題為：如何實(shí)現(xiàn)織物襯墊優(yōu)良的摩擦學(xué)性能，以及軸承制造中的高質(zhì)量的游隙控制。為了更為精確的模擬軸承游隙中的襯墊受壓摩擦，以進(jìn)行綜合性能分析。其摩擦性能的測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)是研發(fā)其產(chǎn)品的基礎(chǔ)研究。

現(xiàn)有的大多數(shù)產(chǎn)品摩擦試驗(yàn)機(jī)，都能夠針對(duì)剛度較高的材料進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)。如果它們被用于織物襯墊這類(lèi)的柔性較強(qiáng)材料試驗(yàn)，材料都會(huì)出現(xiàn)局部不均勻變形，如采用柱銷(xiāo)摩擦等方式會(huì)產(chǎn)生“凹坑”效應(yīng)，織物襯墊的損傷不僅是摩擦工況導(dǎo)致，也有不均勻變形效應(yīng)導(dǎo)致的劃傷與拉傷。同時(shí)，織物襯墊在軸承中的工況是整體都在軸承游隙中受面外加載壓力，當(dāng)前傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)不能保障試樣被完整地受到面外加載壓力。因此，多用于剛度較高材料檢測(cè)的傳統(tǒng)摩擦學(xué)試驗(yàn)機(jī)不能準(zhǔn)確地模擬織物摩擦磨損的工況以及獲得精確結(jié)果，所以，需要設(shè)計(jì)能夠反映自潤(rùn)滑軸承的織物襯墊面外加載壓力與往復(fù)運(yùn)動(dòng)的摩擦學(xué)性能測(cè)試的試驗(yàn)機(jī)。

專(zhuān)利CN104316424A提出的一種摩擦提升機(jī)襯墊摩擦疲勞試驗(yàn)機(jī)，用于檢測(cè)襯墊試樣，可以檢測(cè)襯墊與傳輸帶之間的摩擦，但是摩擦在兩個(gè)柔性材料之間發(fā)生，不能測(cè)試襯墊與金屬之間的摩擦，同時(shí)因?yàn)閭魉蛶У淖冃斡绊懀虞d速度與往復(fù)頻率的精確性，對(duì)于用于高頻工況用于的航空自潤(rùn)滑織物襯墊的測(cè)試，往復(fù)滿(mǎn)足，另外該試驗(yàn)機(jī)的加載模塊需要伺服推桿不斷進(jìn)退調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)加載力的保持，這種加載必然運(yùn)行波動(dòng)，加載穩(wěn)定性不高，系統(tǒng)復(fù)雜，不能精確的模擬軸承游隙中的襯墊受壓摩擦的狀況。現(xiàn)有技術(shù)中尚沒(méi)有方法能夠解決該問(wèn)題，因此亟需研究一種能夠解決該技術(shù)缺陷的襯墊摩擦試驗(yàn)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的襯墊摩擦試驗(yàn)裝置，能夠更為精確的模擬軸承游隙中的襯墊面外加載受壓摩擦，滿(mǎn)足高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及保持壓力的要求下，對(duì)襯墊進(jìn)行綜合性能分析。

具體地，本發(fā)明提供一種基于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的襯墊摩擦試驗(yàn)裝置，其包括機(jī)架以及固定在所述機(jī)架上的壓力加載模塊、工裝模塊以及往復(fù)運(yùn)動(dòng)模塊；

所述機(jī)架包括下壓機(jī)構(gòu)上板、中部支架、下壓機(jī)構(gòu)下板、往復(fù)機(jī)構(gòu)下板、下壓機(jī)構(gòu)下支架以及下壓機(jī)構(gòu)上支架，所述下壓機(jī)構(gòu)上板、中部支架以及下壓機(jī)構(gòu)下板分別借助于下壓機(jī)構(gòu)上支架和下壓機(jī)構(gòu)下支架連接，所述往復(fù)機(jī)構(gòu)下板的一端與所述下壓機(jī)構(gòu)下板的一端連接；

所述壓力加載模塊包括旋轉(zhuǎn)手柄、位移法蘭座、單向推力球軸承、彈簧擋片、氮?dú)鈴椈砂惭b架、彈簧以及氮?dú)鈴椈桑鑫灰品ㄌm座內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)手柄和氮?dú)鈴椈砂惭b架，所述氮?dú)鈴椈砂惭b架上側(cè)固定連接彈簧擋片，氮?dú)鈴椈砂惭b架下側(cè)與氮?dú)鈴椈晒潭ㄟB接，彈簧擋片和位移法蘭座之間設(shè)置所述彈簧，所述彈簧擋片上方設(shè)置有單向推力球軸承；