專利名稱：金屬材料摩擦系數(shù)檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬材料的摩擦系數(shù)檢測，尤其是一種在高低溫環(huán)境下對金屬材料的摩擦系數(shù)進行檢測的裝置。
背景技術：
隨著技術的不斷發(fā)展，高強度的金屬材料在各個領域中的應用也更加廣泛，如鍋爐、核反應堆、航空航天發(fā)動機、超導室等，都需要配套使用各種工作機組，并且要求工作機組能夠在高溫和低溫的不同環(huán)境下工作，因此對制造工作機組所用的金屬材料的性能提出了較高的要求。在制造工作機組的金屬材料中，目前使用較多的是高強度鋼，而在高強度鋼的各項性能指標中，相對摩擦系數(shù)對部件的影響尤為明顯，它能夠引起部件變形，因此在制造高強度鋼部件時，通常需要準確了解制作機組的鋼材在不同壓力、不同溫度環(huán)境下相對 運動材料的摩擦系數(shù)，特別是在_180°C 1300°C (工作機組常用工作溫度范圍)不同溫度環(huán)境下材料間的相對摩擦系數(shù)?，F(xiàn)目前市場上還沒有發(fā)現(xiàn)專門用于高強度鋼摩擦系數(shù)檢測的裝置，因此為滿足生產和科研需求，需要設計一種能夠在不同溫度和壓力環(huán)境下檢測鋼板摩擦系數(shù)的裝置。

實用新型內容針對現(xiàn)有技術中的上述不足，本實用新型的主要目的在于解決現(xiàn)目前對高強度鋼板的摩擦系數(shù)難以準確檢測的問題，而提供一種能夠在不同溫度和壓力條件下準確檢測金屬材料摩擦系數(shù)的檢測裝置。本實用新型的技術方案如下金屬材料摩擦系數(shù)檢測裝置，其特征在于，由保護氣瓶、溫控箱、壓力機和拖動裝置構成；保護氣瓶通過進氣管與溫控箱內腔連接，在溫控箱內安裝有溫度調節(jié)器和溫度檢測器；壓力機上的夾具將待檢測金屬材料夾持固定，并使待檢測金屬材料的一端伸入溫控箱內，在壓力機上安裝有用于檢測夾持力度的壓力傳感器；待檢測金屬材料的另一端與拖動裝置上電機的輸出軸連接，在拖動裝置上設有用于檢測電機拖動力的拉力傳感器。本實用新型的檢測裝置在檢測時，由保護氣瓶向溫控箱內輸入保護氣體，然后通過溫度調節(jié)器控制溫控箱內的溫度升降，并由溫度檢測器實時檢測待檢測金屬材料的溫度值。在達到所需溫度后，再通過壓力機控制對金屬材料施加的壓力，并由壓力傳感器檢測其數(shù)值大小，得到垂直壓力為P ;同時通過拖動裝置拖動金屬材料，并由拉力傳感器檢測得到拖動力為TF，并按照物理學上定義的摩擦系數(shù)計算公式u=Tf/2P。通過這個公式，就可計算得到在設定的溫度、壓力和拖動力條件下，被檢測金屬材料的摩擦系數(shù)U。本實用新型所運用的摩擦系數(shù)計算公式為現(xiàn)有技術，在此不詳述。需要說明的是，本實用新型中的夾具由于是在上、下兩端共同用力，因此在計算P值時需要進行2倍取值。進一步的技術方案，所述電機為變頻調速電機。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下有益效果[0008]本實用新型的檢測裝置可以設置多種不同的檢測環(huán)境，即通過保護氣瓶提供高溫和低溫氣體環(huán)境、通過壓力機對鋼板施加不同的壓力、通過拖動電機調節(jié)拖動力，進而能夠在多種條件下對鋼板的摩擦系數(shù)進行檢測，方便快捷的得到鋼板在不同環(huán)境下的相對運動材料間的摩擦系數(shù)，方便在制造機組工件時選擇合適的鋼板材料。本實用新型的檢測裝置在檢測過程中，為防止金屬在高溫或低溫條件下變形過大，還充入了變溫保護氣體，這樣能夠防止材料在升溫或降溫過程中發(fā)生局部形變過大，影響檢測，有利于提高檢測精度。

圖I為本實用新型檢測裝置的結構示意圖。圖中，I一保護氣瓶，2—溫控箱，21—溫度調節(jié)器，22—溫度檢測器，3—壓力機，31 一夾具，32一壓力傳感器，4一拖動裝置，41 一電機，42一拉力傳感器，5一待檢測金屬材料。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。如圖I所示，本實用新型的金屬材料摩擦系數(shù)檢測裝置，由保護氣瓶I、溫控箱2、壓力機3和拖動裝置4構成。這里以高強度的鋼板作為檢測材料進行說明，在保護氣瓶I內裝有高壓保護氣體，該保護氣體可以是氮氣、氬氣或二氧化碳氣體。保護氣瓶I通過進氣管與溫控箱2內腔連通，檢測時保護氣瓶I將保護氣體輸入到溫控室2內腔，在進氣管上安裝有用于控制流量的閥門，這里輸入的保護氣體作用在于防止金屬表面被氧化，避免金屬表面變形。在溫控箱2內安裝有溫度調節(jié)器21和溫度檢測器22，它們可以分別對控制室內進行制冷或加熱控制，并實時檢測鋼板的溫度數(shù)值。壓力機3設于溫控箱2的一側，壓力機3上的夾具31將待檢測鋼板夾持固定，并使鋼板的一端伸入溫控箱2內，使鋼板升溫或降溫；在壓力機3上還安裝有用于檢測夾持力度的壓力傳感器32，它用于實時檢測鋼板受到豎直方向上的壓力數(shù)值。鋼板的另一端與拖動裝置4上電機41的輸出軸連接，這里的電機41為變頻調速電機，它對鋼板施加一個拖動力，在拖動裝置4上設有用于檢測電機拖動力的拉力傳感器42。檢測裝置工作時，先由保護氣瓶I向溫控箱2內輸入保護氣體，溫度調節(jié)器21在制冷或加熱時將熱量傳遞給鋼板，溫度檢測器22檢測到鋼板溫度達到設定值后，壓力機3開始工作；壓力機3上的夾具31對鋼板施加壓力，壓力傳感器32實時檢測其壓力大小，同時，拖動裝置4上的電機41對鋼板施加拉力，由拉力傳感器42實時檢測其拉力大小。當電機剛好能拉動鋼板時，記錄下此時的壓力值P和拖動力(即拉力)TF，根據(jù)公式u=Tf/2P，即可得到鋼板在此溫度條件下的摩擦系數(shù)U。同理，對于其他金屬材料而言，檢測方法相同。需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型技術方案而非限制技術方案，盡管申請人參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.金屬材料摩擦系數(shù)檢測裝置，其特征在于，由保護氣瓶(I)、溫控箱(2)、壓力機(3)和拖動裝置(4 )構成；保護氣瓶(I)通過進氣管與溫控箱(2 )內腔連接，在溫控箱(2 )內安裝有溫度調節(jié)器(21)和溫度檢測器(22);壓力機(3)上的夾具(31)將待檢測金屬材料(5)夾持固定，并使待檢測金屬材料(5)的一端伸入溫控箱(2)內，在壓力機(3)上安裝有用于檢測夾持力度的壓力傳感器(32);待檢測金屬材料(5)的另一端與拖動裝置(4)上電機(41)的輸出軸連接，在拖動裝置(4)上設有用于檢測電機拖動力的拉力傳感器(42)。
2.根據(jù)權利要求I所述的金屬材料摩擦系數(shù)檢測裝置，其特征在于，所述電機(41)為變頻調速電機。
專利摘要本實用新型提供了一種金屬材料摩擦系數(shù)檢測裝置，它由保護氣瓶、溫控箱、壓力機和拖動裝置構成；保護氣瓶與溫控箱內腔連通，在溫控箱內安裝有溫度調節(jié)器和溫度檢測器；壓力機上的夾具將待檢測金屬材料夾持固定，并使待檢測金屬材料的一端伸入溫控箱內，在壓力機上安裝有用于檢測夾持力度的壓力傳感器；待檢測金屬材料的另一端與拖動裝置上電機的輸出軸連接，在拖動裝置上設有用于檢測電機拖動力的拉力傳感器。本檢測裝置能夠在多種條件下對鋼板的摩擦系數(shù)進行檢測，方便快捷的得到鋼板在不同環(huán)境下的相對運動材料間的摩擦系數(shù)，方便在制造機組工件時選擇合適的鋼板材料。
文檔編號G01N19/02GK202383059SQ20112057268
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者孫健, 孫智富, 路洪洲, 黃印 申請人:重慶機電職業(yè)技術學院