一种真空高温高速摩擦磨损试验装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种摩擦磨损试验装置，具体的说是一种真空高温高速摩擦磨损试验装置。设有液压动力系统、子弹、推进系统、传感器系统、摩擦副装载系统、数据采集系统和支撑架，还设有真空加热系统和试样回收系统，试样回收系统为一端密封的盲管，其开口端对接在摩擦副装载系统的施力环上；真空加热系统为包裹从发射管至试样回收系统的管状真空箱，其内部具有真空氛围并设有电阻丝。数据采集系统包括应变片、计算机和将应变片上的数据传输给计算机的传输线路，所述施力环和环形测力计上均贴有应变片。可以模拟在真空氛围以及不同温度的摩擦实验，满足了真空、高温、高速等复杂工况的摩擦磨损模拟，能够为复杂条件下的摩擦磨损研究提供有效的数据支持。
【专利说明】一种真空高温高速摩擦磨损试验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种摩擦磨损试验装置，具体的说是一种真空高温高速摩擦磨损试验
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【背景技术】
[0002]在现代工业中，由磨损所造成的经济损失十分惊人，而且随着科技的进步和工业水平的发展，机械零件的工作环境日益复杂，比如高温环境、真空环境和高速环境等，更是使得约有三分之一到二分之一的能源以各种形式消耗在摩擦磨损上，80%的机械零件因为摩擦磨损而失效，因此，研究零部件之间的摩擦磨损对节省动力能源与材料资料十分重要。[0003]对于传统的摩擦磨损试验机，其试验速度多在在0-100m/S，其没有真空氛围且无法模拟不同温度下的摩擦磨损实验，不能很好的模拟零部件之间在日常不同工况下高速运行情时的摩擦特性，无法满足使用要求；而且在回收摩擦副的摩擦试样时由于没有任何防护措施，从摩擦副中高速飞出的摩擦试样通常会具有很高的危险性，存在极大的安全隐患。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够在真空、高温状况下安全的模拟摩擦磨损实验的真空高温高速摩擦磨损试验装置。
[0005]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种真空高温高速摩擦磨损试验装置，设有液压动力系统、子弹、推进系统、摩擦副装载系统、数据采集系统和支撑架，
所述的液压动力系统为一个液压泵，液压泵上设有控制阀门，通过液压控制阀门将液压泵产生的动力传输给子弹；所述的推进系统为装在液压动力系统上的发射管，发射管的管口处设有可以测量子弹的发射速度的爆速器；所述的摩擦副装载系统包括施力环、卡在施力环中的摩擦副和安装在施力环上的环形测力计，摩擦副包括固定在施力环上的测试试样和卡在测试试样中间的摩擦试样，施力环装在发射管的管口处，并使得摩擦试样对准发射管的管口 ；还设有真空加热系统和试样回收系统，所述的试样回收系统为一端密封的盲管，其开口端对接在摩擦副装载系统的施力环上；所述的真空加热系统为包裹从发射管至试样回收系统的管状真空箱，其内部具有真空氛围并设有电阻丝；
所述的数据采集系统包括应变片、计算机和将应变片上的数据传输给计算机用的传输线路，所述施力环和环形测力计上均贴有应变片。
[0006]所述的真空加热系统上还设有用于检测其内部真空度和温度值用的检测仪，以及用于维持其内部真空度的真空维持泵。
[0007]所述的检测仪通过PLC控制器与计算机相连。
[0008]所述的试样回收系统的盲端内部铺设有承接摩擦副的摩擦试样用时起缓冲作用的及可以随时更换的海绵，还可另设弹簧增强缓冲作用。
[0009]有益效果:本发明一种真空高温高速摩擦磨损试验装置在传统试验机的基础上增加了真空加热系统、试样回收系统和液压动力传输系统，真空加热系统为包裹从发射管至试样回收系统的管状真空箱，其内部具有真空氛围并设有电阻丝，可以模拟在真空氛围以及不同温度下的摩擦实验；试样回收系统为一端密封的盲管，其开口端对接在摩擦副装载系统的施力环上，当子弹撞击摩擦副，摩擦试样与测试试样发生相对运动之后摩擦试样飞出施力环落到试样回收系统中使得摩擦试样的回收变得安全可靠，液压动力传输系统能够安全地提供更大的动力，扩宽实验速度范围，优于其他动力系统(如气压动力系统)。本发明满足了真空、高温、高速等复杂工况的摩擦磨损模拟，能够为复杂条件下的摩擦磨损研究提供有效的数据支持。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图。
[0011]图中标记:1、液压动力系统，2、子弹，3、推进系统，4、真空加热系统，6、摩擦副装载系统，7、数据采集系统，8、试样回收系统，9、支撑架。
【具体实施方式】
[0012]下面说明本发明的【具体实施方式】:一种真空高温高速摩擦磨损试验装置，包括液压动力系统1、子弹2、推进系统3、真空加热系统4、摩擦副装载系统6、数据采集系统7、试样回收系统8和支撑架9，液压动力系统I为一个液压泵，液压泵上设有控制阀门，通过液压控制阀门将液压泵产生的动力传输给子弹2;推进系统3为装在液压动力系统上的发射管，发射管的管口处设有可以测量子弹2的发射速度的爆速器；所述的摩擦副装载系统6包括施力环、卡在施力环中的摩擦副和安装在施力环上的环形测力计，摩擦副包括固定在施力环上的测试试样和卡在测试试样中间的摩擦试样，施力环装在发射管的管口处，并使得摩擦试样对准发射管的管口 ；还设有真空加热系统4和试样回收系统8，所述的试样回收系统8为一端密封的盲管，其开口端对接在摩擦副装载系统6的施力环上；所述的真空加热系统4为包裹从发射管至试样回收系统的管状真空箱，其内部具有真空氛围并设有电阻丝；数据采集系统7包括应变片、计算机和将应变片上的数据传输给计算机用的传输线路，所述施力环和环形测力计上均贴有应变片，支撑架9支撑整个装置。
[0013]在实施过程中，液压动力系统I为一个设有控制阀门的液压泵，通过液压控制阀门将液压泵所产生的动力传输给子弹2，推进系统3是一个装在液压动力系统上的发射管，是子弹2的运动轨道，发射管尽头的爆速器可以测量并输出子弹2从发射管中射出时的速度值，子弹2在接收液压动力系统I的动力后沿着发射管向前推进，直到摩擦副装载系统6，摩擦副装载系统6包括摩擦副、施力环和环形测力计，子弹2撞击摩擦副，使得摩擦副中的摩擦试样与测试试样发生相对滑动，从而产生摩擦磨损现象，并将摩擦磨损信息传递出去；试样回收系统8为一端密封的盲管，其管道内铺设有缓冲用的弹簧以及海绵，摩擦试样从摩擦副装载系统6中飞出后落入管道内，在弹簧以及海绵的缓冲下停留在管道内；真空加热系统4是从发射管一直覆盖到回收系统的管状真空箱，管状真空箱内设有电阻丝，管状真空箱与发射管和回收管的接口处均设有密封圈使其内部构成真空氛围，管状真空箱与真空维持泵、检测仪连接，真空维持泵用于维持管状真空箱的真空度，检测仪通过信号线和PLC控制器相连，PLC控制器和计算机相连以方便人工控制，计算机通过PLC控制器可以获得管状真空箱内的真空值和温度值，数据采集系统的应变片与外部的计算机连接，可以输出摩擦副处产生的载荷、温度等实验数据，经外部的计算机处理后得出摩擦磨损数据，供实验者研究。
[0014]本发明中未详细叙述的部分均为现有技术，均可通过现有的手段例如市场销售、专利文献、论文等获得，其中，摩擦副是摩擦试验机中常用的机构，环形测力计、应变片、检测仪以及PLC控制器等均为很成熟的现有技术，真空加热系统内的电阻丝可根据实验需求选择不同的型号，在市场的可选范围非常的广泛，其安装、使用也均属于现有技术，计算机分析摩擦磨损实验数据的过程也是现有的，在此不再一一复述。
【权利要求】
1.一种真空高温高速摩擦磨损试验装置，设有液压动力系统(I)、子弹(2)、推进系统(3)、摩擦副装载系统(6)、数据采集系统(7)和支撑架(9)， 所述的液压动力系统(I)为一个液压泵，液压泵上设有控制阀门，通过液压控制阀门将液压泵产生的动力传输给子弹(2)； 所述的推进系统(3)为装在液压动力系统上的发射管，发射管的管口处设有可以测量子弹(2)的发射速度的爆速器； 所述的摩擦副装载系统(6)包括施力环、卡在施力环中的摩擦副和安装在施力环上的环形测力计，摩擦副包括固定在施力环上的测试试样和卡在测试试样中间的摩擦试样，施力环装在发射管的管口处，并使得摩擦试样对准发射管的管口 ； 其特征在于:还设有真空加热系统(4)和试样回收系统(8)， 所述的试样回收系统(8)为一端密封的盲管，其开口端对接在摩擦副装载系统(6)的施力环上； 所述的真空加热系统(4)为包裹从发射管至试样回收系统的管状真空箱，其内部具有真空氛围并设有电阻丝； 所述的数据采集系统(7)包括应变片、计算机和将应变片上的数据传输给计算机用的传输线路，所述施力环和环形测力计上均贴有应变片。
2.如权利要求1所述的一种真空高温高速摩擦磨损试验装置，其特征在于:所述的真空加热系统(4)上还设有用于检测其内部真空度和温度值用的检测仪，以及用于维持其内部真空度的真空维持泵。
3.如权利要求2所述的一种真空高温高速摩擦磨损试验装置，其特征在于:所述的检测仪通过PLC控制器与计算机相连。
4.如权利要求1所述的一种真空高温高速摩擦磨损试验装置，其特征在于:所述的试样回收系统的盲端内部铺设有承接摩擦副的摩擦试样用时起缓冲作用的海绵。
【文档编号】G01N3/56GK103808578SQ201410027730
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】刘舒, 谢敬佩, 马窦琴, 王凤梅, 屈磊, 王爱琴, 李继文, 王文焱, 李洛利, 孙浩亮, 王维 申请人:河南科技大学