专利名称：一种在高温环境下测定摩擦和磨损数据的销盘磨损试验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测设备，具体涉及一种在高温环境下测定材料的摩擦系数和磨损率的试验仪。
背景技术：
销盘磨损试验仪(Pin-On-Disc Wear Tester)是全自动计算机控制的薄膜镀层摩 擦磨损性能测试仪器，配合不同的摩擦副，可测定镀层的摩擦系数和磨损率。近年来，随着我国航空、铁路提速等重大项目的启动，对材料在高温高速等极限条件下的耐磨性能提出了更高的要求，因此对于开发研制的材料在高温高速条件下的耐磨性能的模拟评定是必须的；但是现有的销盘磨损试验仪一般不具备测试材料在高温环境下摩擦系数和磨损率的功能，因此存在一定的缺陷。
发明内容本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种可在高温环境下工作的销盘磨损试验仪，该试验仪应能测定材料在高温环境下的摩擦系数和磨损率，并具有操作方便、结构简单的特点。为实现以上目的，本实用新型采用了以下的技术方案一种在高温环境下测定摩擦和磨损数据的销盘磨损试验仪，包括机架、可转动地安装在机架上的夹具机构以及对所述夹具机构夹持的工件实施加载力的加载机构；所述夹具机构中一竖直布置的高温合金轴可转动地定位在机架上，一电机的输出轴对该高温合金轴施加驱动力，高温合金轴的顶部装有一可夹持待测材料的试样夹具；所述加载机构包括一固定支架、铰接在固定支架上的杠杆以及分别安装在杠杆两端的砝码和配重块，所述杠杆的中间位置装有一往下伸展的磨球夹具；所述磨球夹具的底端与试样夹具的位置相对应；其特征在于所述机架上装有一高温炉，所述磨球夹具从高温炉顶端的通孔可活动地伸入炉内，所述高温合金轴的上半部也由下而上地从高温炉底部伸入炉内；机架上还装有一环绕高温合金轴布置的水循环冷却装置。所述固定支架上装有一位于杠杆后侧的侧边挡板，该挡板装有一承受杠杆侧向压力的压力传感器。所述磨球夹具是磨销或磨球。本实用新型的有益效果是本实用新型可以通过高温炉将温度升至指定范围，因此可以使测试材料在高温高转速(一般为温度为800° C，摩擦线速度为100m/S)的环境下进行摩擦系数和磨损率的检测，从而得到测试材料在高温环境下摩擦系数和磨损率；本实用新型配置的水循环冷却装置还能够有效对高温合金轴进行降温，防止过热。另外，本实用新型还具有结构简单、操作方便的特点。
图I是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作进一步说明。如图I所示的销盘磨损试验仪，包括机架I、可转动地安装在机架上夹具机构以及对所述夹具机构夹持的工件实施加载力的加载机构。所述夹具机构中一竖直布置的高温合金轴5通过轴承4的支撑可转动地定位在机架上，电机2的输出轴通过联轴器3对该高温合金轴施加驱动力；高温合金轴的顶部为一载物台7，载物台中装有一可夹持待测材料的试样夹具6 ;当电机启动后，高温合金轴、载物台、试样夹具以及待测产品都会随之转动。所述加载机构包括一固定支架10、铰接在固定支架上的杠杆16、以及分别安装在杠杆两端的砝码8和配重块9 ;所述杠杆的中间位置装有一往下伸展的磨球夹具11 ;所述磨球夹具是可根据试验所需材料进行更换的磨销或磨球(磨球一般为Cr钢球或WC-Co球，直径5_，本仪器主要采用WC-Co球);所述磨球夹具的底端与试样夹具的位置相对应；因此当高温合金轴带动待测产品转动时，磨球夹具在加载力的作用下顶压在待测产品的表面并进行相对滑动。为了实时测量摩擦力大小，固定支架的顶端还固定一侧边挡板15，该侧边挡板位于杠杆的后侧(图I中杠杆的背面);侧边挡板上装有一压力传感器14 ;测试时，高温合金轴绕轴线逆时针转动，从而对杠杆产生一个朝向压力传感器的力矩；压力传感器将测得的信号通过采集卡输入计算机，由主控程序计算并显示出摩擦学数据。为了能够检验出待测产品在高温环境下的摩擦系数和磨损率，所述机架上装有一高温炉12(该炉为常规加热炉；采用常规的电热元件加热，炉体采用常规耐热材料制成)，所述磨球夹具从高温炉顶端的通孔可活动地伸入炉内(高温炉的温度可以根据测试要求进行调整)；所述高温合金轴的上半部也由下而上地从高温炉底部伸入炉内；因此整个检测过程都在高温环境下进行。为了防止高温合金轴在高温高速转动下温度过高，机架上还装有一环绕高温合金轴布置的水循环冷却装置13。由图I可知，该水循环冷却装置为一制有进水口和出水口的水冷夹套。使用时，引自水源的水从进水口输入，被加热的水则从出水口输出，从而降低了闻温合金轴的温度。本实用新型的工作原理是先将高温炉的温度升高到设定温度，接着开动电机使高温合金转轴以一定速度转动(与高温合金轴连接的装有试样夹具的载物台和被夹持的待测产品也随之转动)；通过砝码的重量对磨球夹具施加一个向下的加载力(可以根据需要通过增减砝码重量调节该加载力)，使磨球夹具向下与待测产品接触并与待测产品之间进行相对运动(待测产品随着高温合金轴转动，磨球夹具静止不动)；产生的摩擦数据信号，由安装在侧边挡块上的压力传感器传递至采集卡及计算机，并通过由磨痕轨迹上的球坑形状确定镀层的磨损厚度，最后由计算机主控程序计算出待测定镀层材料的磨损率。
权利要求1.一种在高温环境下测定摩擦和磨损数据的销盘磨损试验仪，包括机架(I)、可转动地安装在机架上的夹具机构以及对所述夹具机构夹持的工件实施加载力的加载机构； 所述夹具机构中一竖直布置的高温合金轴可转动地定位在机架上，一电机(2)的输出轴对该高温合金轴施加驱动力，高温合金轴的顶部装有一可夹持待测材料的试样夹具(6)； 所述加载机构包括一固定支架(10)、铰接在固定支架上的杠杆(16)以及分别安装在杠杆两端的砝码(8)和配重块(9)，所述杠杆的中间位置装有一往下伸展的磨球夹具(11);所述磨球夹具的底端与试样夹具的位置相对应； 其特征在于所述机架上装有一高温炉(12)，所述磨球夹具从高温炉顶端的通孔可活动地伸入炉内，所述高温合金轴的上半部也由下而上地从高温炉底部伸入炉内；机架上还装有一环绕高温合金轴布置的水循环冷却装置(13)。
2.根据权利要求I所述的一种在高温环境下测定摩擦和磨损数据的销盘磨损试验仪，其特征在于所述固定支架上装有一位于杠杆后侧的侧边挡板(15)，该挡板装有一承受杠杆侧向压力的压力传感器(14)。
3.根据权利要求2所述的一种在高温环境下测定摩擦和磨损数据的销盘磨损试验仪，其特征在于所述磨球夹具是磨销或磨球。
专利摘要本实用新型涉及一种在高温环境下测定摩擦和磨损数据的销盘磨损试验仪。目的是提供的试验仪应能测定材料在高温环境下的摩擦系数和磨损率的特点。技术方案是一种在高温环境下测定摩擦和磨损数据的销盘磨损试验仪，包括机架、夹具机构及加载机构；夹具机构中一高温合金轴定位在机架上，一电机的输出轴对高温合金轴施加驱动力，高温合金轴的顶部装有一试样夹具；加载机构包括一固定支架、杠杆及砝码和配重块，杠杆的中间位置装有一磨球夹具；磨球夹具的底端与试样夹具的位置相对应；其特征在于机架上装有一高温炉，磨球夹具从高温炉顶端的通孔伸入炉内，高温合金轴的上半部也由下而上地从高温炉底部伸入炉内；机架上还装有一水循环冷却装置。
文档编号G01N19/02GK202710448SQ201220266560
公开日2013年1月30日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者钱建徐, 周仔麒 申请人:浙江汇锦梯尔镀层科技有限公司