一种润滑脂试验机用加载弹射装置的制作方法

1.本实用新型涉及润滑油脂加速性能测试设备技术领域，具体为一种润滑脂试验机用加载弹射装置。


背景技术：

2.目前，常见的润滑脂性能指标测试内容主要包括黏度、触变性、锥入度、凝点、流变性等。其中触变性、锥入度和凝点皆在静态环境中检测，黏度是润滑脂在两个部件中的匀速相对运动的环境中检测，流变性的测试比较复杂，主要有分毛细管流变仪和旋转流变仪，旋转流变仪又分为控制应力型、控制应变型、控制转矩型和界面流变仪。随着精准润滑技术的发展，实时按需定量补充润滑油的实际需求逐渐加大，比如航天器上的脂润滑部件，需要承受较大加速度，几个g甚至十几个g，轴承润滑脂会被甩向一侧，为确保润滑脂不会在高加速度的情况下被甩走流失，需要对润滑脂与部件之间进行加速性能测试，目前尚未有相关的仪器投入应用，因此也缺少一种润滑油脂加速性能试验机用的加载弹射装置。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种润滑脂试验机用加载弹射装置。
4.本实用新型采用的技术方案是：一种润滑脂试验机用加载弹射装置，包括用于装设样品盒的托架、加载弹簧、触发杆、加载组件以及用于带动加载组件移动的驱动机构，所述加载组件对称设置在托架的两侧，包括加载盒和滑块，所述滑块通过小弹簧安装在所述加载盒内，所述滑块具有一短限位端头和长限位端头，其中长限位端头通过加载盒上的孔伸出加载盒外，在长限位端头的一侧设有与所述托架相配合的托架加载面，所述短限位端头上设有与所述触发杆相配合的触发斜面，在触发斜面与触发杆未接触的状态下，长限位端头在小弹簧的预紧力下处于外伸极限位置，驱动组件带动加载组件移动，托架加载面顶紧托架的侧面并带动托架沿加载弹簧的收缩方向移动；在触发斜面与触发杆接触的状态下，加载组件移动中所述触发杆抵住触发斜面并带动所述滑块沿小弹簧的收缩方向移动，使得所述长限位端头的托架加载面逐步脱离所述托架。
5.作为优选方案，还设有倒u型结构的龙门杆，在所述龙门杆的两个自由端分别对称连接有丝杆套，所述丝杆套与驱动机构连接，所述加载组件对称设置在龙门杆的两个自由端相对的内侧面上。
6.作为优选方案，所述的驱动机构包括两组电机和丝杆，并对称设置在托架两侧，其中丝杆与所述丝杆套相连接。
7.作为优选方案，所述加载盒的外壁上设有供长限位端头穿过的滑块孔和供触发杆上的触发端头通过的触发杆通过孔。
8.作为优选方案，所述的滑块的一端设有小弹簧座，所述小弹簧安装在小弹簧座和加载盒内壁之间，滑块的另一端设有短限位端头和长限位端头，其中短限位端头上设有第一导向平面和触发斜面，在长限位端头靠近短限位端头的一侧面设有托架加载面，另一侧
设有第二导向平面和回程斜面，其中第一导向平面和第二导向平面分别与加载盒的内壁相配合实现所述滑块沿所述加载盒内移动。
9.作为优选方案，位于短限位端头和长限位端头之间的所述滑块上还设有与加载盒内的凸台相配合的限位平面。
10.作为优选方案，所述加载盒上还设有盒盖，盒盖通过锁紧组件与加载盒连接并将小弹簧和滑块封装在所述加载盒的内腔中。
11.作为优选方案，还设有对托架起导向作用的滑轨，所述托架的底部设有与所述滑轨配合安装的滑套结构。
12.作为优选方案，在滑轨上远离加载弹簧的末端还套设有缓冲弹簧。
13.作为优选方案，还设有一盒体，所述托架、加载弹簧、触发杆、加载组件以及驱动机构均安装在所述盒体内。
14.本实用新型的有益效果是：
15.本方案通过创新的结构设计，提供一种润滑脂试验机用加载弹射装置，通过加载弹射装置的结构释放带有润滑油脂样本盒的组件，结构简单运行可靠；利用双丝杠来带动托架挤压加载弹簧，不产生弯矩和扭矩，用力均匀。受到触发杆作用时，滑块向内收缩，实现了对托架的突然释放；其中加载组件通过龙门杆对称的将加载力施加在装有样本盒的托架两侧，每一侧加载力均通过内部的弹性组件的预紧力和滑块相配合来实现，具有结构简单、调整方便的优点；
16.其次、通过对滑块的结构进行优化设计，滑块的一端通过弹性组件与加载内壁接触，另一侧设有短限位端头和长限位端头，其中短限位端头上设有第一导向平面和触发斜面，在长限位端头靠近短限位端头的一侧面设有托架加载面，另一侧设有第二导向平面和回程斜面，其中第一导向平面和第二导向平面分别与加载盒的内壁相配合实现所述滑块沿所述加载盒内移动，该结构可以很好的实现对托架加载的功能，结构更简单，使用更方便，可靠性高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型其中一种实施方式的结构示意图；
19.图2为加载组件的结构示意图；
20.图3为滑块的结构示意图；
21.图4为滑块与托架接触加载状态中的示意图；
22.图5为在触发杆作用下滑块与托架弹射脱开状态下的示意图。
23.图中标记：1、盒体，2、加载弹簧，3、托架，4、电机，5、丝杆，6、触发杆，61、触发端头，7、加载组件，71、龙门杆，711、自由端，72、丝杠套、73、加载盒，74、触发杆通过孔，75、螺栓，76、盖板，77、滑块，771、触发斜面，772、第一导向平面，773、小弹簧座、774、限位平面，775、第二导向平面，776、回程斜面，777、托架加载面，78、滑块孔，79，小弹簧，8、滑轨，9、换向开
关。
具体实施方式
24.下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益的结合到其他实施方式中。
25.需要说明的是：除非另做定义，本文所使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语不表述数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，但并不排除其他具有相同功能的元件或者物件。
26.本方案的工作原理如下：基于所提出的加载弹射装置，在实验前，通过天平称量金属片及其上面的润滑脂的质量，将准备好的金属片通过样本盒装卡在托架内，通过该加载弹射装置对托架进行加载能量并弹射而出，过程为：利用双丝杠来带动托架挤压加载弹簧，不产生弯矩和扭矩，用力均匀；受到触发杆作用时，滑块向内收缩，实现了对托架的突然释放。突然释放组件对托架的摩擦力可以忽略不计；然后再称量实验后金属片及上面润滑脂的质量，容易计算润滑脂流失的质量分数，利用剩余率来衡量润滑脂在这种金属片上的加速性能，剩余率= m1/m0×
100%.
27.m0‑‑‑
实验前金属片与润滑脂总质量
28.m1‑‑‑
实验后金属片与润滑脂总质量；
29.从而计算获得所需要的润滑油脂的加速性能的技术参数。
30.实施例1、
31.下面结合附图1-5对本实施例的详细结构进行描述：
32.如图1-3所示，一种润滑脂试验机用加载弹射装置，包括一盒体1，在所述盒体1内设有用于装设样品盒的托架3、加载弹簧2、触发杆6、加载组件7以及用于带动加载组件7移动的驱动机构，所述加载组件7对称设置在托架3的两侧，包括加载盒73和滑块77，所述滑块77通过小弹簧79安装在所述加载盒73内，所述滑块77具有一短限位端头和长限位端头，其中长限位端头通过加载盒73上的孔伸出加载盒外，在长限位端头的一侧设有与所述托架3相配合的托架加载面777，所述短限位端头上设有与所述触发杆6相配合的触发斜面771，在触发斜面771与触发杆6未接触的状态下，长限位端头在小弹簧79的预紧力下处于外伸极限位置，驱动组件带动加载组件7移动，托架加载面777顶紧托架3的侧面并带动托架沿加载弹簧2的收缩方向移动；在触发斜面771与触发杆6接触的状态下，加载组件7移动中所述触发杆6上的触发端头61伸入至加载盒73内抵住触发斜面771上，并带动所述滑块77沿小弹簧79的收缩方向移动，使得所述长限位端头的托架加载面777逐步脱离所述托架3，完全脱离时，托架3受加载弹簧2的作用力弹射而出。
33.本实施例中，还设有对托架3起导向作用的滑轨8，所述托架3的底部设有与所述滑轨配合安装的滑套结构；在滑轨3上远离加载弹簧2的末端还套设有缓冲弹簧，通过缓冲弹簧对快速移动的托架3进行缓冲。
34.如图2所示，所述的加载组件7主要由龙门杆71、丝杆套72、加载盒73、滑块77以及小弹簧79构成，为了方便该加载机构可对称的将加载力施加在装有样本盒的托架两侧，将龙门杆71设置为倒u型结构，其下端的两个自由端711分别连接有丝杆套72，该丝杆套72可以与丝杆和电机组成的驱动机构相配合，本实施例中优选用如下结构：采用两组电机4和丝杆5，并对称设置在托架3两侧，其中每一个丝杆均与独立的电机相连，丝杆与对应的丝杆套构成转动连接关系；电机输出动力，通过丝杆与丝杆套72的配合带动整个加载机构移动；
35.由加载盒73、滑块77以及小弹簧79整体构成的加载单元对称的设置在龙门杆71的两个自由端相对的内侧面上，其中加载盒73与龙门杆71固定连接，所述滑块77通过弹性组件79安装在所述加载盒73内，所述滑块77的一端通过加载盒上的孔伸出加载盒外，并通过小弹簧79的预紧力使所述滑块的一端处于外伸极限位置，此时，伸出的滑块一端可以将加载力作用在托架的侧面上，在驱动机构带动加载机构移动过程中，托架同步被带动向一侧移动。
36.本实施例中，所述加载盒73上还设有盖板76，盖板76通过螺栓75与加载盒73的端口连接并将弹性组件79和滑块77封装在所述加载盒的内腔中，所述加载盒73的外壁上还设有触发杆通过孔74和滑块孔78。
37.如图3所示，所述的滑块77的一端设有小弹簧座773，所述小弹簧79安装在小弹簧座773和加载盒73内壁之间，滑块77的另一端设有短限位端头和长限位端头，其中短限位端头上设有第一导向平面772和触发斜面771，在长限位端头靠近短限位端头的一侧面设有托架加载面777，另一侧设有第二导向平面775和回程斜面776，其中第一导向平面772和第二导向平面775分别与加载盒73的内壁相配合实现所述滑块77沿所述加载盒内移动；位于短限位端头和长限位端头之间的所述滑块77上还设有与加载盒73内的凸台相配合的限位平面774。
38.所述滑块的动作过程如下：
39.首先，将滑块77安装在加载盒73内，加载盒73具有盖板76，安装时，把滑块77后边两个弹簧座773上套上小弹簧79并适量压紧，即可将小弹簧79连同滑块77一起放入加载盒内，此时小弹簧具有一定的预紧力并保证滑块处于外伸极限位置，即限位平面774与加载盒内矩形凸台的一侧紧密贴合，该矩形凸台也充当了与滑块的滑动配合作用。因为加载力较大，中等长度的第二导向平面775会受力，导向面比较多，是为了保证滑块顺利滑动；
40.电机4输出时，通过丝杆5和丝杆套72的配合带动整个加载组件7移动，此时移动方向为朝向加载弹簧收缩的方向，则托架加载面777顶紧托架3的侧面带动托架同步移动，如图4所示，在加载组件移动中，滑块上的触发斜面771触碰到触发杆6上的触发端头61，此时，触发端头61上的斜面与触发斜面相抵触，加载组件继续移动，由于触发杆6是不动的，则触发端头61抵住触发斜面771并带动滑块77向加载盒73内侧收缩，即为向小弹簧79收缩方向移动，托架加载面也同步向加载盒内收缩，直至完全脱离托架侧面，如图5所示，此时的小弹簧79处于压缩状态，托架加载面则脱离托架，托架受加载弹簧的弹性作用力弹射而出，加载组件7继续移动，直到加载盒碰触到换向开关9，则电机4反转，并带动加载组件回到初始位置，托架回程时，则通过回程斜面776拉回至原始位置。
41.本装置应用至试验机时，其工作过程如下：
42.准备好待测金属片及待测润滑脂，将待测润滑脂均匀压涂至金属片表面，建议润
滑脂厚度1mm左右，用镊子夹上涂有润滑脂的金属片放置天平内称量总重后，将金属片放入样品盒的金属片放置凹槽中，将样品盒放在托架中，保证样品盒的高平面所在方向是缓冲弹簧，盖上盒盖，点击电源按钮，一对电机同时启动，电机带动丝杠转动，在丝杠与丝杠套配合的作用下，加载组件开始工作，滑块的侧面压紧托架外壳向加载弹簧方向运动，加载弹簧在弹簧座的导向协助下开始收缩，当托架继续压紧加载弹簧运动的过程中，滑块的触发斜面与触发杆的尖端接触，在斜面原理的作用下，滑块开始压紧小弹簧收缩，同时滑块向内收缩，直至滑块与托架脱离，此时托架在加载弹簧的作用下弹出，沿滑轨快速移动。此时，一方面，加载组件继续运动时与换向开关接触，电机反转，加载组件做回程运动。另一方面，托架进入阻尼器，经过光电开关时，电磁铁加电，同时托架接触缓冲弹簧，随之电磁铁与托架接触面积原来越大，会将托架紧紧吸住。加载组件在回程过程中，回程斜面与托架接触，使滑块再次收缩，直至到托架后方后再次弹出，加载组件继续运动，当接触停止开关后停止，此时打开盒盖，此时拿出样品盒，取出测试带有残留油脂的金属片。盖上盒盖，关闭电源。将带有残留油脂的金属片在天平上称量。获得实验数据。如需计算具体加速度，则利用加载弹簧的弹力和压缩距离计算出载荷力，除以托架与样品的总质量。
43.应当指出，虽然通过上述实施方式对本实用新型进行了描述，然而本实用新型还可以有其他的多种实施方式。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本实用新型所附权利要求及其等效物所保护的范围内。