专利名称：一种可测量材料不同温度下摩擦磨损参数的试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量材料的摩擦磨损参数的试验装置，尤其涉及一种能测量在各种温度条件下材料的摩擦磨损性能的试验装置。
背景技术：
随着科学技术的飞速发展，各类机械设备的工作环境，如温度、振动、介质等环境因素日趋复杂，对机械设备的各种摩擦副的耐磨性能要求越来越高，特别是需要材料在不同环境因素，尤其是不同温度条件下的动态摩擦系数来准确反映材料的实际摩擦磨损情况。在机械设备、材料选取设计中，材料的摩擦磨损性能如摩擦系数、磨损量的合理选择非常重要，而表征材料耐磨性能的摩擦系数已成为工程设计的重要依据。
但目前国内外广泛使用的摩擦系数试验机，多在常温下测量，不能真实的反映材料的工作情况。众所周知，材料的摩擦磨损性能和摩擦系数是随温度的改变而变化的，不是一成不变的；多数材料随着温度的升高，强度和硬度下降，材料粘滞性增加，耐磨性能下降。如对比较精密的仪器设备以及对材料的摩擦磨损性能要求高的设计中，如果只采用现在科技书及手册中公布的常温下的摩擦系数值，势必大大增加其误差、降低其使用寿命等；当今世界上每年报废的机械设备，多数为机械磨损失效所致。而目前所使用的材料摩擦磨损试验机不能显示动态摩擦系数这一特点，不能显示随温度变化时的摩擦系数变化情况。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的材料摩擦磨损试验装置的以上不足，提供一种可测量材料在不同温度、不同压力条件下摩擦磨损的试验装置。
本实用新型的技术方案一种可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，包括测力计、加载装置、转速表、摩擦副、测量仪表、容器、底座、润滑介质、旋转轴、测量热电偶、温度调节器；其改进在于旋转轴与摩擦副相连接，加载装置的压力作用在摩擦副上；摩擦副、试样设置台、底座、温度调节器都设置在容器内，试样设置台设置在底座内；测量热电偶设置在试样设置台内，与测量仪表电连接；所述的试样设置台为四个对称分布的孔；所述的温度调节器是电加热元件；所述的温度调节器是用液态氮或干冰及电阻加温等方法。
本实用新型的试验装置，能仿照材料在真实使用条件下的摩擦磨损情况，反映材料的摩擦磨损性能，准确反映材料在不同温度条件下摩擦系数变化情况，适应温度范围广，理论上可在-190℃至+1600℃之间工件；可对高温或低温条件下工作的机械磨损装置，在设计时提供真实的摩擦磨损参数，以防止装置提早失效。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型装置结构简图。
图2是本实用新型试样设置台示意图。
具体实施方式
如图1、2中，1—测力计、2—加载装置、3—转速表、4—摩擦副、5—试样设置台、6—测量仪表、7—容器、8—底座、9—润滑介质、10—旋转轴、11—测量热电偶、13—出油孔、14—温度调节器、15—盖子。本实用新型的试验装置，包括测力计1、加载装置2、转速表3、摩擦副4、测量仪表6、容器7、底座8、润滑介质9、旋转轴10、测量热电偶11、温度调节器14等；加载装置2可采用液压、气压或机械加载方式，其作用力通过旋转轴10作用在摩擦副4上，测力计1与加载装置2电连接，能测量并反映该载荷值；加载装置2设在旋转轴10的上方，并与旋转轴10相接触，旋转轴10与摩擦副4连接在一起；旋转轴10由现有技术中的电动机驱动旋转，从而带动摩擦副4同步旋转，转速表3用于测量并反映旋转轴10的旋转速度。试样设置台5设置在摩擦副4的下方；摩擦副4、试样设置台5、底座8、测量热电偶11、温度调节器14都置于容器7中，底座8与容器7紧固配合或连接在一起，底座8内设有多个放置待测试样的试样设置台5，如图所示的试样设置台5是孔，四个对称分布的孔，可同时放置、测量多个试样。试样设置台5内设置有测量热电偶11，测量热电偶11与被测试样相接触，并与测量仪表6电连接，能够测量待测试样的温度，并能经测温仪表6实时显示出来。待测试样与试样设置台5均可采用滑动配合，可随时取出进行测量分析；试验时，待测试样的上表面与摩擦副4之间接触，旋转轴10带动摩擦副4转动时，其与试样上表面之间产生摩擦作用。容器7可选用不锈钢类材质制造，容器7上设置有出油孔13，如果容器7内根据不同试验条件加注有润滑介质9时，出油孔13用于更换该润滑介质9，出油孔13应配合有堵塞。同时，为了测量不同温度条件下待测试样的磨损性能、调节温度时方便、快捷，在容器7内设置有温度调节器14，以根据不同试验条件的温度要求，对待测试样进行加热或冷却，以测量其在高温或低温环境下的摩擦磨损系数；常用的温度调节器14有两种，升高待测试样的温度时用电加热元件进行加热，降低待测试样的温度时用液态氮、干冰或氮等其它冷却介质。
另外，可以在容器7上设置盖子15，将容器7内的空间封闭起来，更有利于在容器7内形成高温或低温环境，有利于本装置的使用。
本试验装置所用的测力计1、加载装置2、转速表3、测温仪表6、润滑介质9、测量热量偶11以及温度调节器14的电加热元件，液态氮或干冰等，都可选用现有技术中的产品，作为现有技术，在此不用作进一步说明。
同时，可以编制与本试验装置相配合的测量软件，就能快速、准确反映测量结果，使本试验装置具有“智能”作用。当然，所说的测量软件不作为本实用新型的保护范围，在此不用作进一步说明。
本试验装置的工作过程根据不同的试验条件，选择合适的加载压力(调整加载装置2)、转轴的旋转速度、合适的温度等，将待测试样置于试样设置台5内，使摩擦副4与待测试样的上表面接触，测量热电偶11与待测试样接触；启动控制电机使旋转轴10和摩擦副4转动，摩擦副4与待测试样的上表面之间产生摩擦力，就可测量待测试样的摩擦磨损性能。
权利要求1.一种可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，包括测力计(1)、加载装置(2)、转速表(3)、摩擦副(4)、试样设置台(5)、测量仪表(6)、容器(7)、底座(8)、旋转轴(10)、测量热电偶(11)、温度调节器(14)；其特征在于所述旋转轴(10)与摩擦副(4)相连接，试样设置台(5)设置在摩擦副(4)的下方；加载装置(2)的压力作用在摩擦副(4)上；摩擦副(4)、试样设置台(5)、底座(8)、温度调节器(14)都设置在容器(7)内，试样设置台(5)设置在底座(8)内；测量热电偶(11)设置在试样设置台(5)内，与测量仪表(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，其特征在于所述的试样设置台(5)为四个对称分布的孔。
3.根据权利要求1或2或所述的可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，其特征在于所述的温度调节器(14)是电加热元件。
4.根据权利要求1或2所述的可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，其特征在于所述的温度调节器(14)是采用冷却介质液态氮、干冰或氮。
5.根据权利要求3所述的可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，其特征在于容器(7)内加注有润滑介质(9)，在容器7上设置有出油孔(13)。
6.根据权利要求4所述的可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，其特征在于容器(7)内加注有润滑介质(9)，在容器7上设置有出油孔(13)。
7.根据权利要求5所述的可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，其特征在于在容器7(上)设置有盖子(15)。
8.根据权利要求6所述的可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，其特征在于在容器(7)上设置有盖子(15)。
专利摘要本实用新型公开了一种可测量材料不同温度下摩擦磨损试验装置，包括测力计、加载装置、转速表、摩擦副、测量仪表、容器、底座、旋转轴、测量热电偶、温度调节器；其中旋转轴与摩擦副相连接，加载装置的压力作用在摩擦副上；摩擦副、试样设置台、底座、温度调节器设置在容器内，设置有测量热电偶的试样设置台设置在底座内；测量热电偶与测量仪表电连接。本装置能仿照材料在真实使用条件下的摩擦磨损情况，反映材料的摩擦磨损性能、在不同温度条件下摩擦系数变化情况，适应温度范围广；在设计时提供真实的高温或低温条件下摩擦磨损参数，以防止装置提早失效。
文档编号G01N19/00GK2837827SQ20052001019
公开日2006年11月15日 申请日期2005年10月27日 优先权日2005年10月27日
发明者詹捷, 孙智富, 李六如 申请人:重庆工学院