專利名稱：一種搖擺端面式摩擦磨損試驗裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩擦試驗裝置和摩擦試驗方法，尤其涉及一種搖擺端面式摩擦磨損試驗裝置及方法。
背景技術(shù)：
由摩擦而導(dǎo)致實體的磨損是日常生活中多見的折舊原因之一。在各機械設(shè)備使用過程中，有些部位受到搖擺式運動的端面摩擦從而導(dǎo)致零件磨損，如挖掘機上的墊片與動臂斗桿的摩擦磨損，磨損量的增大，導(dǎo)致其間隙變大，對工件的使用壽命產(chǎn)生了一定的影響，因此對搖擺式端面摩擦磨損研究是十分必要的。目前，國內(nèi)外端面摩擦的研究還僅僅是處于圓周滑動摩擦和滾動摩擦方面，而搖擺式端面摩擦也是一種廣泛存在的摩擦形勢，這就很有必要提供一種對搖擺式端面摩擦磨損測試的試驗裝置及試驗方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)僅僅研究圓周滑動摩擦和滾動摩擦卻沒有研究搖擺式端面摩擦磨損的不足，通過一種試驗裝置和方法，來測試搖擺式端面摩擦磨損。本發(fā)明公開一種搖擺端面式摩擦磨損試驗裝置，包括機座，其中
搖擺機構(gòu)，設(shè)置在所述機座的頂板，所述搖擺機構(gòu)一端連接一電機，所述電機用于驅(qū)動所述搖擺機構(gòu)，另一端連接上試樣盤，所述上試樣盤用于安裝上試樣件并帶動所述上試樣搖擺；
下試樣盤，安裝在所述機座的中板上，所述下試樣盤正對所述上試樣盤的下方，所述下試樣盤用于安裝下試樣件并傳遞壓力；
液壓油缸，由一液壓泵帶動，所述液壓泵安裝在所述機座的底盤上，所述液壓油缸的輸出端連接所述下試樣盤，所述液壓油缸用于給所述下試樣件加載壓力；
液壓電機，安裝在所述液壓泵上，所述液壓電機用于給所述液壓泵提供動力。上述的試驗裝置，其中，所述搖擺機構(gòu)包括
驅(qū)動盤，安裝在所述機座的頂板的一端，所述驅(qū)動盤的轉(zhuǎn)軸連接所述電機的輸出軸； 曲柄，一端連接在所述驅(qū)動盤的外緣上，一端連接一齒條；
滑塊支座，固定在所述機座的頂板的另一端，所述滑塊支座上開有凹槽用于嵌套所述齒條；
滑塊，套在所述滑塊支座上，防止所述齒條脫離所述凹槽； 齒輪，連接所述上試樣盤，所述齒輪與所述齒條嚙合。上述的試驗裝置，其中，還包括
轉(zhuǎn)速傳感器，安裝在所述驅(qū)動盤上，用于采集所述電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)信號； 壓力傳感器，安裝在所述液壓油缸和所述下試樣盤之間，用于采集所述下試樣件受力信號；試樣溫度傳感器，安裝在所述上試樣盤上方，用于采集所述上試樣件的溫度信號。 上述的試驗裝置，其中，所述下試樣盤和所述液壓油缸之間還安裝有下軸和花鍵套，所述液壓油缸的活塞端連接所述下軸底端，所述下軸頂端通過所述花鍵套與所述下試樣盤固定連接。上述的試驗裝置，其中，所述上試樣盤的頂端連接一上軸，所述上軸由所述齒輪帶動，一連接套固定連接所述機座的頂板，所述連接套套在所述上軸外。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還公開一種搖擺端面式摩擦磨損試驗方法，其中，包括如下步驟
將上試樣件通過固定在上試樣盤底部，將下試樣件擺放在下試樣盤上； 調(diào)節(jié)曲柄偏離驅(qū)動盤中心的距離； 啟動電機和液壓電機； 讀取傳感器信息。上述的試驗方法，其中，在執(zhí)行將上試樣件通過固定在上試樣盤底部，將下試樣件擺放在下試樣盤上的步驟之后，還包括步驟在上試樣件和下試樣件之間添加潤滑劑。本發(fā)明彌補了現(xiàn)有技術(shù)對搖擺式端面摩擦磨損試驗裝置和方法的空白，為研究搖擺式端面摩擦磨損的情況提供了可能。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。在附圖中，為清楚明了，放大了部分部件。圖1為搖擺式端面摩擦磨損試驗機結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為搖擺式端面摩擦磨損試驗機結(jié)構(gòu)俯視圖3為搖擺式端面摩擦磨損試驗機結(jié)構(gòu)A-A向剖視圖；以及圖4為本發(fā)明的液壓原理圖。其中，各標號為1、機座，2、電機，3、驅(qū)動盤，4、角度調(diào)節(jié)塊5、曲柄，6、滑塊支座， 7、滑塊，8、齒條，9、齒輪，10、上試樣盤，11、下試樣盤，12、液壓電機，13、液壓泵，14、液壓油缸，15、下軸，16、上軸，17、連接套，18、花鍵套，19、壓力傳感器，20、轉(zhuǎn)速傳感器，21、溫度傳感器，41、蓄能器，42、油泵，43、電機，44、比例溢流閥，45、電磁換向閥，46、液控單向閥，47、 雙單向節(jié)流閥，48、油缸49、壓力表開關(guān)，410、壓力表，411、回油濾，412、空氣濾清器，413、液位計，414、油箱。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施方式
僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。首先，參考圖1所示的搖擺式端面摩擦磨損試驗機結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，一種搖擺端面式摩擦磨損試驗裝置，包括機座1，搖擺機構(gòu)99，設(shè)置在所述機座1的頂板110，所述搖擺機構(gòu)99 一端連接一電機2，所述電機2用于驅(qū)動所述搖擺機構(gòu)，另一端連接上試樣盤 10，所述上試樣盤10用于安裝上試樣件(圖1中未示出)并帶動所述上試樣搖擺；下試樣盤11，安裝在所述機座1的中板120上，所述下試樣盤11正對所述上試樣盤10的下方，所述下試樣盤11用于安裝下試樣件(圖1中未示出)并傳遞壓力；液壓油缸14，由一液壓泵13 帶動，所述液壓泵13安裝在所述機座1的底板130上，所述液壓油缸14的輸出端連接所述下試樣盤11，所述液壓油缸14用于給所述下試樣件加載壓力；液壓電機12，安裝在所述液壓泵13上，液壓電機12用于給所述液壓泵13提供動力。再參考圖2所示出的根據(jù)本發(fā)明的，一種搖擺式端面摩擦磨損試驗機結(jié)構(gòu)的俯視圖，其中圖2中具體示出了圖1中的搖擺機構(gòu)99中的具體部件，如圖2所示，搖擺機構(gòu)99 包括驅(qū)動盤3，安裝在所述機座1的頂板110的一端，所述驅(qū)動盤3的轉(zhuǎn)軸連接所述電機1 的輸出軸，因此，在本實施例中，驅(qū)動盤3的轉(zhuǎn)速和電機1的轉(zhuǎn)速是相同的；曲柄5，一端連接在所述驅(qū)動盤3的外緣上，一端連接一齒條8 ；滑塊支座6，固定在所述機座1的頂板110 的另一端，所述滑塊支座6上開有凹槽(結(jié)合參考圖3所示的滑塊支座6的側(cè)視圖)用于嵌套所述齒條8 ；滑塊7，套在所述滑塊支座6上，防止所述齒條8脫離所述凹槽；齒輪9，連接所述上試樣盤10，所述齒輪9與所述齒條8嚙合。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，電機2轉(zhuǎn)動后帶動驅(qū)動盤3轉(zhuǎn)動，曲柄5連接驅(qū)動盤3的一端的位置根據(jù)需要通過調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)塊4來調(diào)節(jié)偏離驅(qū)動盤圓心的距離，使得在驅(qū)動盤3 的轉(zhuǎn)動過程中，曲柄5的另一端連接的齒條8在滑塊支座6上的行程得到調(diào)整，從而改變齒輪9的搖擺角度，由此，實現(xiàn)了將圓周運動轉(zhuǎn)化為搖擺運動。結(jié)合參考圖1，圖2和圖3，在一個優(yōu)選例中，轉(zhuǎn)速傳感器20安裝在所述驅(qū)動盤3 上，用于采集所述電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)信號；壓力傳感器19，安裝在所述液壓油缸14和所述下試樣盤11之間，用于采集所述下試樣件受力信號；試樣溫度傳感器21，安裝在所述上試樣盤10上方，用于采集所述上試樣件的溫度信號。本發(fā)明的試驗裝置通過上述3個傳感器來采集信息，以便于試驗數(shù)據(jù)整理。結(jié)合參考圖3，在一個優(yōu)選例中，本發(fā)明的試驗裝置中，所述下試樣盤11和所述液壓油缸14之間還安裝有下軸15和花鍵套18，所述液壓油缸14的活塞端(圖3中未標示)連接所述下軸15底端，所述下軸15頂端通過所述花鍵套18與所述下試樣盤11固定連接。進一步地，所述上試樣盤10的頂端連接一上軸16，所述上軸16由所述齒輪9帶動，一連接套17固定連接所述機座1的頂板110，所述連接套17套在所述上軸16外。通過在連接套17和上軸16之間安裝軸承，進一步保證本發(fā)明工作穩(wěn)定。本發(fā)明的上試樣盤10和下試樣盤11均為可拆式連接所述上軸16或所述下軸15， 例如采用螺紋連接或銷連接的方式，這樣使得在有特殊需求是，可以根據(jù)試驗的要求進行更換上試樣盤10或下試樣盤11。為了更好的方便理解本發(fā)明的液壓傳動部分，本說明書還示出圖4，本發(fā)明的液壓原理圖。 其中，油箱414上設(shè)置有液位計413和空濾器412，油泵42從油箱414中抽油，所述油泵42由電機43驅(qū)動，所述油泵42輸出端通過一比例溢流閥44回流，所述油泵42輸出端還通過電磁換向閥45和雙單向節(jié)流閥47連接油缸48輸入端，所述油缸48輸出端連接蓄能器41，所述油缸48輸出端通過所述雙單向節(jié)流閥47和所述電磁換向閥45連接到回油過濾器411，所述回油過濾器411輸出端連接所述油箱414。結(jié)合參考圖1，和圖4，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，圖4的原理圖中，電機43表示圖1中的液壓電機12，類似地，油泵42表示液壓泵13，油缸48表示液壓油缸14。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)和圖4所示的原理圖實現(xiàn)本發(fā)明的液壓傳動部分，在此不予贅述。更進一步地，以下結(jié)合圖1至圖3來說明本發(fā)明所公開的搖擺端面式摩擦磨損試驗方法，首先，將上試樣件通過固定在上試樣盤10底部，將下試樣件擺放在下試樣盤11上， 其中，上試樣件可以通過螺栓連接所述上試樣盤10底部，下試驗件選用一般的墊片即可； 然后調(diào)節(jié)曲柄5偏離驅(qū)動盤3中心的距離，這樣可以增大或減小齒條8在滑塊支座6上的行程，從而改變齒輪9的搖擺角度；接著啟動電機2和液壓電機12，這時，搖擺機構(gòu)99在電機 2的帶動下，使上試樣盤10和上試樣件做一定幅度的搖擺，下試樣盤11在液壓油缸14的壓力作用下，將下試樣件(例如墊片)頂在所述上試樣件下，所述上試樣件和所述下試樣件之間的接觸面就開始進行搖擺摩擦；最后讀取傳感器信息，記錄試驗數(shù)據(jù)即可完成整個過程。
在一個優(yōu)選例中，在執(zhí)行將上試樣件通過固定在上試樣盤10底部，將下試樣件擺放在下試樣盤11上的步驟之后，還包括步驟在上試樣件和下試樣件之間添加潤滑劑，具體地，要根據(jù)試驗要求來選擇是否添加潤滑劑或者添加的潤滑劑的種類，為了進一步試驗機械設(shè)備在實際工作狀態(tài)中可能發(fā)生的摩擦，需要添加相應(yīng)的磨粒。在又一個優(yōu)選例中，設(shè)定轉(zhuǎn)速閾值、轉(zhuǎn)數(shù)閾值或溫度閾值，當轉(zhuǎn)速傳感器20或試樣溫度傳感器21采集的數(shù)據(jù)信號大于所述轉(zhuǎn)速閾值、轉(zhuǎn)數(shù)閾值或溫度閾值時，終止試驗。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實施例可以實現(xiàn)所述變化例，這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種搖擺端面式摩擦磨損試驗裝置，包括機座，其特征在于搖擺機構(gòu)，設(shè)置在所述機座的頂板，所述搖擺機構(gòu)一端連接一電機，所述電機用于驅(qū)動所述搖擺機構(gòu)，另一端連接上試樣盤，所述上試樣盤用于安裝上試樣件并帶動所述上試樣搖擺；下試樣盤，安裝在所述機座的中板上，所述下試樣盤正對所述上試樣盤的下方，所述下試樣盤用于安裝下試樣件并傳遞壓力；液壓油缸，由一液壓泵帶動，所述液壓泵安裝在所述機座的底板上，所述液壓油缸的輸出端連接所述下試樣盤，所述液壓油缸用于給所述下試樣件加載壓力；液壓電機，安裝在所述液壓泵上，所述液壓電機用于給所述液壓泵提供動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于，所述搖擺機構(gòu)包括驅(qū)動盤，安裝在所述機座的頂板的一端，所述驅(qū)動盤的轉(zhuǎn)軸連接所述電機的輸出軸； 曲柄，一端連接在所述驅(qū)動盤的外緣上，一端連接一齒條；滑塊支座，固定在所述機座的頂板的另一端，所述滑塊支座上開有凹槽用于嵌套所述齒條；滑塊，套在所述滑塊支座上，防止所述齒條脫離所述凹槽； 齒輪，連接所述上試樣盤，所述齒輪與所述齒條嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗裝置，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)速傳感器，安裝在所述驅(qū)動盤上，用于采集所述電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)信號； 壓力傳感器，安裝在所述液壓油缸和所述下試樣盤之間，用于采集所述下試樣件受力信號；試樣溫度傳感器，安裝在所述上試樣盤上方，用于采集所述上試樣件的溫度信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗裝置，其特征在于，所述下試樣盤和所述液壓油缸之間還安裝有下軸和花鍵套，所述液壓油缸的活塞端連接所述下軸底端，所述下軸頂端通過所述花鍵套與所述下試樣盤固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的試驗裝置，其特征在于，所述上試樣盤的頂端連接一上軸，所述上軸由所述齒輪帶動，一連接套固定連接所述機座的頂板，所述連接套套在所述上軸外。
6.一種搖擺端面式摩擦磨損試驗方法，其特征在于，包括如下步驟將上試樣件通過固定在上試樣盤底部，將下試樣件擺放在下試樣盤上； 調(diào)節(jié)曲柄偏離驅(qū)動盤中心的距離； 啟動電機和液壓電機； 讀取傳感器信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的試驗方法，其特征在于，在執(zhí)行將上試樣件通過固定在上試樣盤底部，將下試樣件擺放在下試樣盤上的步驟之后，還包括步驟在上試樣件和下試樣件之間添加潤滑劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種搖擺端面式摩擦磨損試驗裝置以及相應(yīng)的試驗方法，所述裝置包括機座；搖擺機構(gòu)，設(shè)置在所述機座的頂板，所述搖擺機構(gòu)一端連接一電機，所述電機用于驅(qū)動所述搖擺機構(gòu)，另一端連接上試樣盤，所述上試樣盤用于安裝上試樣件并帶動所述上試樣搖擺；下試樣盤，安裝在所述機座的中板上，所述下試樣盤正對所述上試樣盤的下方，所述下試樣盤用于安裝下試樣件并傳遞壓力；液壓油缸，由一液壓泵帶動，所述液壓泵安裝在所述機座的底板上，所述液壓油缸的輸出端連接所述下試樣盤，所述液壓油缸用于給所述下試樣件加載壓力；液壓電機，安裝在所述液壓泵上，所述液壓電機用于給所述液壓泵提供動力。
文檔編號G01N3/56GK102323171SQ20111015864
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者喻江波, 官見忠, 易隆輝 申請人:三一重機有限公司