左端有四根导柱与之相配合，在活塞8往复运动过程中，保证活塞杆2右端始终与凸轮15相接触，同时使得活塞杆2在往复运动过程中轴向载荷是变动的，提供交变的轴向载荷。
[0045]所述直线轴承3通过紧固块5固定在基座17上的阶梯孔内，在紧固块5内孔和基座17上的阶梯孔端面之间给挡块14留有微动空间，直线轴承3下部的挡块14被平衡弹簧4紧压在紧固块5的内孔底部。
[0046]所述直线轴承3上方设有砝码增减装置，砝码增减装置由砝码盘和砝码13组成，所述砝码盘安装在直线轴承3顶部，砝码13放置在砝码盘上，挡块14连接在直线轴承3底部。
[0047]拉杆式液压缸用螺栓固定在基座17上；活塞杆2左端与弹簧组件1相连，右端与凸轮15接触。
[0048]所述外缸筒9采用HT200高强度铸铁；玻璃衬套10采用曲面钢化玻璃。
[0049]所述外缸筒9正下方开有若干等距的通孔，外缸筒9与玻璃衬套10采用间隙配入口 ο
[0050]给油箱6安装在左端盖11上，给油箱6上有用于控制油液流量的开关，集油箱18放置在基座17下方的水平地面上。
[0051]所述直线导轨滑台组件是电动滑台。
[0052]直线导轨滑台组件，结构如图6、图7、图8、图9所示，包括支架20、直线导轨21、梯形丝杠22、移动滑台23、滚轮24，支架20将直线导轨21和梯形丝杠22固定在托台26上，移动滑台23装在直线导轨21上，上述梯形丝杠22与电机相连，并将电机的转动转换为移动滑台23沿直线导轨21的直线滑动。
[0053]变载荷工况液压缸弹流润滑油膜厚度及其形状的测量实验有以下步骤:
[0054]1、打开给油箱6上的流量开关，让油液流入液压缸内部进行润滑，当有油液流入集油箱18时，打开电机16的开关让其运转，使活塞8在玻璃衬套10内做往复直线运动，当油液充分的浸润玻璃衬套10的内壁后调整流量开关，使油液缓慢流出。
[0055]2、打开光源27，调整移动滑台23在直线导轨21上的位置以及微型摄像机25在移动滑台23上的位置，使光源射出的光，经微型摄像机25内的反光镜反射后刚好可以射进外缸筒9正下方的左边第一个小孔内，并根据输出的图像，再进行微调，直到获得最佳的图像效果为止，记录此时的弹流润滑光干涉图像。每个小孔位置处弹簧组件1的压缩量不同，根据活塞的行程和弹簧原长和活塞在极限位置处弹簧的压缩量的得出在测量位置处弹簧的压缩量，可得出该位置处的活塞8的工作负载。在电机16连续运转的情况下，用此方法依次得到剩下的小孔位置处的弹流润滑图像和活塞8的工作负载大小。
[0056]3、实验过程中，如果需要测定某一工作载荷下，偏载对油膜的影响状况，可以将微型摄像机对准该载荷下相应的小孔，并在直线轴承3上的砝码盘中添加砝码13，同时记录每次增减砝码13后的光干涉图像和砝码13数量，平衡弹簧4的压缩量很小，砝码的重量近似等于直线轴承3对活塞杆2的作用力，即活塞8所受到的偏载荷大小。
[0057]4、实验过程中，如果需要测定在一定偏载荷下，工作载荷对油膜的影响情况，可以根据要求在直线轴承3上的砝码盘中添加相应数量的砝码13，即标定偏载荷的大小。依次移动移动滑台23，记录每一小孔位置处的光干涉图像，和相应点处的活塞8的行程算出弹簧组件1的压缩量得出活塞8的工作负载。
[0058]5、实验过程中，通过数据处理装置19，将采集到的高清图像进行处理和计算得到弹流润滑油膜的厚度及其形状。
[0059]6、结束实验时，先关掉电机16，再关掉给油箱6上的流量调节开关。
【主权项】
1.一种变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，包括基座(17)、缸体组件、驱动装置、测量装置和润滑装置，其特征在于: 所述缸体组件包括弹簧组件(1)、活塞杆(2)、卡键(7)、活塞(8)、外缸筒(9)、玻璃衬套(10)、端盖(11)和导向套(12)，活塞杆⑵左端穿过左侧的直线轴承(3)与固定在基座(17)上的弹簧组件(1)相连接，另一端同样穿过直线轴承(3)，在弹簧组件(1)的作用下活塞杆(2)始终与凸轮(15)相接触。弹簧(1) 一端固定在机架上的弹簧座上，另一端穿过活塞杆⑵左端上的导柱，活塞⑶通过卡键(7)与活塞杆(2)连接，活塞杆(2)穿过导向套(12)，导向套(12)固定在端盖(11)上，玻璃衬套(10)装在外缸筒(9)内，缸体两侧的端盖(11)通过四根拉杆将液压缸紧固起来，即采用拉杆式液压缸； 所述驱动装置包括电动机(17)、凸轮(16)和直线轴承(3)，其中直线轴承(3)对称的安装在缸体组件的两侧，电动机(16)安装在基座(17)上，凸轮(15)与电动机(16)的动力轴传动相连，活塞杆(2)抵在凸轮(15)的凸轮曲面上； 所述测量装置包括托台(26)、数据处理模块(19)、微型摄像机(25)、光源组件(27)和直线导轨滑台，托台(26)固定安装在基座(17)底部，数据处理模块(19)、微型摄像机(25)、光源组件(27)和直线导轨滑台分别安装在托台(26)上，光源组件(27)安装在托台(26)左侧，微型摄像机(25)安装在直线导轨滑台的顶部，数据处理装置(19)安装在托台(26)右侧，托台固定在液压缸部分正下方的基座(17)上； 所述润滑装置包括给油箱(6)和集油箱(18)，给油箱(6)安装在端盖(11)正上方，端盖(11)内设有用于将给油箱(6)内的油液输送到缸体内部的油路，外缸筒(9) 一端底部开有一卸油口，并用油管将卸油口和集油箱(18)相连，形成流动油路。2.根据权利要求1所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于所述弹簧组件(1)由四根并联的高强度弹簧构成，弹簧固定在基座(17)上的弹簧座上，活塞杆(2)左端有四根导柱与之相配合，在活塞(8)往复运动过程中，保证活塞杆(2)右端始终与凸轮(15)相接触，同时使得活塞杆(2)在往复运动过程中轴向载荷是变动的，提供交变的轴向载荷。3.根据权利要求1所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于所述直线轴承(3)通过紧固块(5)固定在基座(17)上的阶梯孔内，在紧固块(5)内孔和基座(17)上的阶梯孔端面之间给挡块(14)留有微动空间，直线轴承(3)下部的挡块(14)被平衡弹簧⑷紧压在紧固块(5)的内孔底部。4.根据权利要求3所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于所述直线轴承(3)上方设有砝码增减装置，砝码增减装置由砝码盘和砝码(13)组成，所述砝码盘安装在直线轴承(3)顶部，砝码(13)放置在砝码盘上，挡块(14)连接在直线轴承(3)底部。5.根据权利要求1所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于拉杆式液压缸用螺栓固定在基座(17)上；活塞杆(2)左端与弹簧组件(1)相连，右端与凸轮(15)接触。6.根据权利要求1所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于所述外缸筒(9)采用HT200高强度铸铁；玻璃衬套(10)采用曲面钢化玻璃。7.根据权利要求6所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于所述外缸筒(9)正下方开有若干等距的通孔，外缸筒(9)与玻璃衬套(10)采用间隙配合。8.根据权利要求1所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于给油箱(6)安装在左端盖(11)上，给油箱(6)上有用于控制油液流量的开关，集油箱(18)放置在基座(17)下方的水平地面上。9.根据权利要求1所述的变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，其特征在于所述直线导轨滑台组件是电动滑台。
【专利摘要】一种变载荷工况液压缸弹流润滑实验装置，涉及测量弹流润滑油膜膜厚及其形状技术领域，包括基座(17)、缸体组件、驱动装置、测量装置和润滑装置，所述缸体组件包括弹簧组件(1)、活塞杆(2)、卡键(7)、活塞(8)、外缸筒(9)、玻璃衬套(10)、端盖(11)和导向套(12)，塞杆(2)左端穿过左侧的直线轴承(3)与固定在基座(17)上的弹簧组件(1)相连接，另一端穿过直线轴承(3)在弹簧组件(1)的作用下始终与凸轮(15)相接触；本发明能在动态情况下对变载荷液压缸内活塞与缸筒之间的油膜进行测量，且结构简单、操作方便，为液压缸弹流润滑的研究提供实验依据。
【IPC分类】G01M13/00, G01B11/06, G01B11/24
【公开号】CN105241658
【申请号】CN201510740463
【发明人】陈克应, 曾良才, 郑飞龙, 卢艳, 杜辉, 胡文钢
【申请人】武汉科技大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月4日