本發(fā)明涉及一種測量摩擦磨損的試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種便攜式摩擦磨損試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

摩擦磨損不但是機(jī)械設(shè)備效率低下的原因，也是致使設(shè)備失效的主要形式。機(jī)械設(shè)備中零部件的摩擦磨損和零件材料、工況環(huán)境(壓力、溫度和潤滑)等因素緊密相關(guān)。因此能模擬實(shí)際工況的專業(yè)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)是摩擦學(xué)試驗(yàn)研究必不可少的工具。摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)是一種評定各種潤滑劑的極壓特性、抗磨損性能并計(jì)算摩擦系數(shù)的試驗(yàn)設(shè)備，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的先進(jìn)性和多功能性直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)研究的精度和可靠性。

目前，國內(nèi)外所研制的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)大致分為以下幾類：四球摩擦試驗(yàn)機(jī)、球-盤摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)以及各類特種摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)。近年來，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的研制有了很大的進(jìn)展，然而目前的試驗(yàn)機(jī)存在體積大、重量大、不便于外出攜帶等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種便攜式摩擦磨損試驗(yàn)裝置，旨在解決現(xiàn)有的試驗(yàn)機(jī)存在體積大且不便于外出攜帶的問題。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種便攜式摩擦磨損試驗(yàn)裝置，包括基座、驅(qū)動電機(jī)、絲桿模組、上試樣夾具、下試樣夾具、直線軸承組件、力傳感器、連接塊、配重塊、光柵尺、光柵尺讀數(shù)頭和油槽。絲桿模組包括絲桿和螺母座，絲桿橫向設(shè)置，油槽固定在螺母座上，下試樣夾具固定在油槽內(nèi)，驅(qū)動電機(jī)設(shè)置在基座上且驅(qū)動絲桿的旋轉(zhuǎn)，絲桿模組安裝在基座上。直線軸承組件包括軸承座和滑桿，滑桿縱向設(shè)置且固定在基座上，連接塊固定在軸承座上，力傳感器設(shè)置在連接塊的下端，配重塊設(shè)置在連接塊的上端，上試樣夾具設(shè)置在力傳感器的下端。光柵尺讀數(shù)頭固定在基座上且與光柵尺平行設(shè)置，光柵尺固定在連接塊上且縱向設(shè)置。

進(jìn)一步，連接塊上設(shè)有安裝軸，配重塊為砝碼，配重塊的中心開有通孔，配重塊套接在安裝軸上。可以根據(jù)需要增加上試樣與下試樣之間的摩擦阻力。

進(jìn)一步，基座為由底板和立板構(gòu)成的L型。絲桿模組還包括座體，座體通過連接板固定在底板上；驅(qū)動電機(jī)的外殼固定在底板上。光柵尺讀數(shù)頭通過安裝板固定在立板上，滑桿固定在立板上。

進(jìn)一步，驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過波紋聯(lián)軸器與絲桿模組的絲桿連接。

進(jìn)一步，驅(qū)動電機(jī)的外殼通過法蘭與絲桿模組的座體相連。

進(jìn)一步，立板的后側(cè)一面安裝有把手。便于用手握住。

進(jìn)一步，上試樣夾具與力傳感器通過可拆的方式連接?？梢苑奖愀鼡Q上試樣夾具，根據(jù)不同的上試樣進(jìn)行相應(yīng)的更換。

進(jìn)一步，驅(qū)動電機(jī)為交流伺服電機(jī)。

進(jìn)一步，力傳感器為二維力傳感器。分別測量摩擦力和法向力。

將連接塊向上移動到一定高度，將上試樣安裝在上試樣夾具上，將下試樣安裝在下試樣夾具上，向油槽中加入預(yù)設(shè)好的液體介質(zhì)，放下連接塊使安裝在上試樣夾具上的上試樣和安裝在下試樣夾具上的下試樣接觸。將一定重量的配重塊套接在安裝軸上，啟動伺服電機(jī)使其正反轉(zhuǎn)，從而帶動絲桿模組的滑塊沿橫向左右移動，使上試樣和下試樣的中心對齊。按試驗(yàn)要求設(shè)定驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動頻率及其轉(zhuǎn)動角度，即下試樣的沿橫向左右往復(fù)運(yùn)動的頻率和幅值。試驗(yàn)過程中，力傳感器實(shí)時采集縱向的加載力、橫向的切向力，即摩擦力；光柵位移傳感器實(shí)時采集連接塊在縱向的位移變化。通過后續(xù)上位機(jī)處理軟件得到上、下試樣間的摩擦系數(shù)以及試驗(yàn)中磨損深度的變化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明中的試驗(yàn)裝置體積小、重量輕便于攜帶。2、本發(fā)明中試樣的磨損深度可通過光柵尺和光柵尺讀數(shù)頭(即光柵位移傳感器)進(jìn)行實(shí)時采集。3、通過配重塊可以改變上試樣和下試樣之間的壓力，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加載。4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明去除外殼后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

參閱圖1和圖2，圖2為本發(fā)明去除外殼1后的結(jié)構(gòu)示意圖。一種便攜式摩擦磨損試驗(yàn)裝置，包括基座、驅(qū)動電機(jī)2、絲桿模組4、上試樣夾具13、下試樣夾具、直線軸承組件17、力傳感器11、連接塊10、配重塊9、光柵尺16、光柵尺讀數(shù)頭15和油槽12。

絲桿模組4包括絲桿和螺母座，絲桿橫向設(shè)置，油槽12固定在螺母座上，下試樣夾具固定在油槽12內(nèi)，驅(qū)動電機(jī)2設(shè)置在基座上且驅(qū)動絲桿的旋轉(zhuǎn)，絲桿模組4安裝在基座上；驅(qū)動電機(jī)2為交流伺服電機(jī)。

直線軸承組件17包括軸承座和滑桿，滑桿縱向設(shè)置且固定在基座上，連接塊10固定在軸承座上，力傳感器11設(shè)置在連接塊10的下端，力傳感器11為二維力傳感器。配重塊9設(shè)置在連接塊10的上端，上試樣夾具13設(shè)置在力傳感器11的下端。連接塊10上設(shè)有安裝軸8，配重塊9為砝碼，配重塊9的中心開有通孔，配重塊套接在安裝軸8上。加載力用的配重塊9為多個，為適應(yīng)試驗(yàn)要求，這些配重塊9分別采用不同密度的材料加工，同時其外形尺寸也加工的不一樣，以滿足試驗(yàn)時加載力的大小調(diào)控。

光柵尺讀數(shù)頭15固定在基座上且與光柵尺16平行設(shè)置，光柵尺16固定在連接塊10上且縱向設(shè)置。

所述基座為由底板6和立板7構(gòu)成的L型。絲桿模組4還包括座體，座體通過連接板20固定在底板6上；驅(qū)動電機(jī)2的外殼固定在底板6上。光柵尺讀數(shù)頭15通過安裝板14固定在立板7上，滑桿固定在立板7上。驅(qū)動電機(jī)2轉(zhuǎn)軸通過波紋聯(lián)軸器與絲桿模組4的絲桿連接。驅(qū)動電機(jī)2的外殼通過法蘭3與絲桿模組4的座體相連。立板7的后側(cè)一面安裝有把手。

驅(qū)動電機(jī)2是整個試驗(yàn)裝置的動力提供單元，驅(qū)動電機(jī)由電機(jī)控制系統(tǒng)控制，電機(jī)控制系統(tǒng)可控制交流伺服電機(jī)的運(yùn)行頻率、運(yùn)行幅值。

立板7和底板6為本試驗(yàn)裝置中其它部件提供安裝空間，作為一種優(yōu)選兩者成“L”型固定在一起。立板7的前側(cè)面上加工有“L”型卡槽，便于安裝外殼1。在立板7的后側(cè)面安裝有便于攜帶搬離試驗(yàn)裝置的把手。底板6的底一側(cè)面安裝有四個對稱的支撐腳5，用于調(diào)節(jié)整機(jī)的平行度，其材料為橡膠材料，以減小試驗(yàn)裝置放置時的碰撞。

上試樣夾具13與力傳感器11通過可拆的方式連接。力傳感器11上可安裝不同類型的上試樣夾具13，以適應(yīng)不同試驗(yàn)要求，其下面是固定于絲桿模組4螺母座上的油槽12，油槽12內(nèi)裝有下試樣夾具，油槽12采用有機(jī)玻璃制造，便于觀測內(nèi)部試驗(yàn)狀態(tài)。

本試驗(yàn)裝置的工作過程如下：電機(jī)控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電機(jī)2作正反轉(zhuǎn)，通過聯(lián)軸器、絲桿、螺母座最終轉(zhuǎn)變?yōu)橄略嚇油鶑?fù)運(yùn)動，上試樣壓在下試樣上，兩者之間相對循環(huán)切向滑動，力傳感器11采集加載力和摩擦力，光柵尺讀數(shù)頭15和光柵尺16采集連接塊10位移變化，通過上位機(jī)處理得到摩擦系數(shù)和磨損深度的變化。

本發(fā)明工作狀態(tài)時，四個支撐腳5放置在地面上，縱向即為豎直方向，橫向?yàn)樗降淖笥曳较颉?/p>

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。