本發(fā)明屬于沖擊磨損試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域；具體地，涉及一種應(yīng)用于平面或曲面試件在不同沖擊角度下的沖擊磨損試驗(yàn)中的試件夾具，還涉及一種包括該試件夾具的試驗(yàn)設(shè)備，以及使用該試驗(yàn)設(shè)備對(duì)多角度沖擊磨損平面或曲面進(jìn)行模擬探究的試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

沖擊磨損(Impact Wear)是指兩個(gè)固體表面反復(fù)動(dòng)態(tài)接觸、撞擊所造成的表面磨損。各類(lèi)機(jī)械中，許多零件都承受著不同程度的沖擊磨損。沖擊磨損所誘發(fā)的機(jī)械零部件的失效廣泛存在于電力、石化、礦山機(jī)械、海洋機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域，給重大裝備的安全可靠性運(yùn)行帶來(lái)很大的安全隱患，極大的縮短了零部件的服役壽命，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在磨損失效的類(lèi)型中，沖擊磨損是對(duì)材料最不利、了解最少的一類(lèi)磨損。

目前，已經(jīng)有了一些關(guān)于沖擊磨損的研究，主要局限在平面的、沖頭與沖擊平面垂直的、沖頭形狀為球形的試驗(yàn)條件下，且試驗(yàn)過(guò)程中得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠豐富。

在實(shí)際的沖擊磨損中不僅有關(guān)于垂直沖擊的工況，還存在與沖擊平面存在一定夾角的沖擊，如：在飛機(jī)起飛時(shí)，跑道上的異物沖擊到飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片上，造成飛機(jī)葉片的磨損，降低飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。這種就是以非垂直的沖擊角沖擊復(fù)雜曲面零部件的真實(shí)沖擊情況。在其他的重要裝備中也存在許多的以非垂直角沖擊曲面的情況。但目前還沒(méi)有合適的研究對(duì)于曲面或非垂直沖擊角條件下沖擊磨損的裝置及試驗(yàn)方法。也就沒(méi)有對(duì)曲面或非垂直平面基礎(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)積累、相應(yīng)的沖擊磨損機(jī)理模型和壽命預(yù)測(cè)模型。這也勢(shì)必會(huì)制約一些曲面或非垂直沖擊角條件下沖擊磨損影響的裝備的可靠運(yùn)行及發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種沖擊磨損試驗(yàn)用試件夾具、包含該試件夾具的試驗(yàn)設(shè)備、及該設(shè)備的試驗(yàn)方法，該試件夾具能方便地研究在試件為非平面、沖頭為非球面、沖擊角為非90°、不同質(zhì)量物體沖擊等條件下的沖擊磨損試驗(yàn)，能夠真實(shí)的模擬復(fù)雜環(huán)境中的沖擊摩擦磨損，試驗(yàn)的重現(xiàn)性好。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種沖擊磨損試驗(yàn)用試件夾具，包括T型座，所述T型座包括起支承作用的豎板和起固定作用的橫板，且豎板與橫板互相垂直；所述T型座的豎板上設(shè)置有一定度圓盤(pán)，且定度圓盤(pán)與T型座的豎板互相平行；所述定度圓盤(pán)上設(shè)置有一L型板Ⅰ和一L型板Ⅱ，所述L型板Ⅰ和L型板Ⅱ均包括起支承作用的豎板和起固定作用的橫板，且豎板與橫板互相垂直；所述L型板Ⅰ和L型板Ⅱ的橫板分別設(shè)置在定度圓盤(pán)上，且L型板Ⅰ的豎板與L型板Ⅱ的豎板互相平行；所述L型板Ⅰ的豎板與L型板Ⅱ的豎板之間設(shè)置有一轉(zhuǎn)子座，所述轉(zhuǎn)子座包括四個(gè)側(cè)板，四個(gè)側(cè)板圍成一矩形；其中一組相對(duì)的側(cè)板分別設(shè)置于L型板Ⅰ的豎板與L型板Ⅱ的豎板上，且位于L型板Ⅰ的豎板與L型板Ⅱ的豎板之間；另一組相對(duì)的側(cè)板上分別設(shè)置有一轉(zhuǎn)子Ⅰ和一轉(zhuǎn)子Ⅱ，且轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ設(shè)置于兩側(cè)板之間；所述轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ上分別設(shè)置有用于固定試件的固定片，固定片設(shè)置于轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ之間，且固定片上分別設(shè)置有壓片Ⅰ和壓片Ⅱ。

進(jìn)一步地，所述T型座的豎板上設(shè)置有T型座30°均布螺紋孔，所述T型座30°均布螺紋孔包括十二個(gè)螺紋孔，相鄰兩個(gè)螺紋孔的圓心角為30°，十二個(gè)螺紋孔圍成一圓形；所述定度圓盤(pán)上設(shè)置有定度圓盤(pán)20°夾角孔，所述定度圓盤(pán)20°夾角孔包括四組均勻分布的螺紋孔，每組螺紋孔包括兩個(gè)圓心角為20°的螺紋孔，四組螺紋孔圍成一圓形；定度圓盤(pán)20°夾角孔所圍成的圓形與T型座30°均布螺紋孔所圍成的圓形重合；通過(guò)螺栓穿過(guò)T型座30°均布螺紋孔和定度圓盤(pán)20°夾角孔將定度圓盤(pán)固定于T型座的豎板上。

進(jìn)一步地，所述L型板Ⅰ的豎板和L型板Ⅱ的豎板上分別設(shè)置有L型板90°弧形孔；所述轉(zhuǎn)子座與L型板Ⅰ的豎板和L型板Ⅱ的豎板接觸的兩個(gè)側(cè)板上分別設(shè)置有與L型板90°弧形孔相配合的螺紋孔；通過(guò)螺栓穿過(guò)L型板90°弧形孔和轉(zhuǎn)子座上的螺紋孔將轉(zhuǎn)子座固定于L型板Ⅰ與L型板Ⅱ之間。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子座與轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ接觸的兩個(gè)側(cè)板上分別設(shè)置有轉(zhuǎn)子座90°弧形孔；所述轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ上分別設(shè)置有與轉(zhuǎn)子座90°弧形孔相配合的螺紋孔；通過(guò)螺栓穿過(guò)轉(zhuǎn)子座90°弧形孔和螺紋孔分別將轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ固定于轉(zhuǎn)子座上。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ的圓心均設(shè)置有一轉(zhuǎn)子六角孔，所述轉(zhuǎn)子座90°弧形孔的中心設(shè)置有一通孔，所述轉(zhuǎn)子六角孔穿過(guò)通孔。

進(jìn)一步地，所述定度圓盤(pán)的四周、L型板Ⅰ的豎板端部、L型板Ⅱ的豎板端部、轉(zhuǎn)子Ⅰ的四周和轉(zhuǎn)子Ⅱ的四周均設(shè)置有圓周刻度，且所述T型座上和轉(zhuǎn)子座上分別設(shè)置有與圓周刻度相匹配的標(biāo)線。

包括上述的沖擊磨損試驗(yàn)用試件夾具的試驗(yàn)設(shè)備，所述試驗(yàn)設(shè)備還包括底座，以及設(shè)置于底座上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞裝置、滑動(dòng)沖頭裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞裝置包括固定在底座上的音圈電機(jī)，所述音圈電機(jī)的輸出軸與一阻尼軸連接；所述控制系統(tǒng)與音圈電機(jī)連接；所述滑動(dòng)沖頭裝置包括導(dǎo)固定在底座上的軌座，所述導(dǎo)軌座的上方固定有直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌的上方連接有一質(zhì)量塊座，所述質(zhì)量塊座上固定有質(zhì)量塊，所述質(zhì)量塊上固定有配重塊；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括速度傳感器和力傳感器；所述質(zhì)量塊的一端與阻尼軸連接，另一端與力傳感器連接，所述力傳感器上、與質(zhì)量塊相對(duì)的一側(cè)還連接有一異形沖頭；所述異形沖頭包括一端部焊接有金屬顆粒的金屬圓柱桿；所述T型座的橫板上設(shè)置有與T型座的豎板相互平行的T型座長(zhǎng)槽，通過(guò)螺栓將T型座的橫板固定于底座上；T型座的橫板與底座之間還設(shè)置有方墊片，所述方墊片的厚度包括至少一種規(guī)格；底座上還設(shè)置有與T型座長(zhǎng)槽相互垂直的固定長(zhǎng)槽。

使用上述的沖擊磨損試驗(yàn)用試驗(yàn)設(shè)備的試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

a、通過(guò)螺栓壓緊壓片Ⅰ和壓片Ⅱ?qū)⒃嚰膬啥朔謩e固定在轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ上；

b、用內(nèi)六角扳手插入轉(zhuǎn)子六角孔內(nèi)，將轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ分別旋轉(zhuǎn)呈一角度使試件扭曲，并用螺栓將轉(zhuǎn)子Ⅰ和轉(zhuǎn)子Ⅱ分別固定在轉(zhuǎn)子座上；

c、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子座呈一角度，并用螺栓將轉(zhuǎn)子座固定于L型板Ⅰ上和L型板Ⅱ之間；

d、旋轉(zhuǎn)定度圓盤(pán)呈一角度，并用螺栓將定度圓盤(pán)固定于T型座上；

e、選定一配重塊固定在質(zhì)量塊上，選定一異形沖頭固定在力傳感器上；

f、控制系統(tǒng)控制音圈電機(jī)周期性往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)量塊，進(jìn)而帶動(dòng)異形沖頭以預(yù)先設(shè)定的頻率、速度一次或多次撞擊到試件上；具體地，在沖擊過(guò)程中，音圈電機(jī)通過(guò)與之固定連接的阻尼軸推動(dòng)質(zhì)量塊向試件的方向運(yùn)動(dòng)，降低音圈電機(jī)的速度至小于質(zhì)量塊的速度，此時(shí)，音圈電機(jī)與質(zhì)量塊分離；質(zhì)量塊的下方設(shè)置有摩擦系數(shù)極小的直線導(dǎo)軌，故連接在質(zhì)量塊上的異形沖頭與質(zhì)量塊以恒定的速度撞擊到與異形沖頭呈特定角度的試件上；撞擊后異形沖頭和質(zhì)量塊被彈回，音圈電機(jī)向后運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)阻尼軸將質(zhì)量塊拉回至初始位置，即完成一個(gè)碰撞周期；

g、經(jīng)過(guò)至少一次的撞擊，異形沖頭與試件均會(huì)產(chǎn)生磨損；位移傳感器和力傳感器分別將采集到的沖擊過(guò)程中，異形沖頭的位置數(shù)據(jù)、沖擊力數(shù)據(jù)、試件的變形量數(shù)據(jù)，輸送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)存、處理和輸出。

進(jìn)一步地，所述步驟d之后還包括如下步驟：根據(jù)沖擊高度選擇所需高度的方墊片，根據(jù)沖擊位置調(diào)整T型座沿T型座長(zhǎng)槽方向的偏移距離，根據(jù)沖擊距離調(diào)整T型座在試驗(yàn)底座上的位置，最后將T型座固定于試驗(yàn)底座上。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明可以用夾持機(jī)構(gòu)夾持平面試件，通過(guò)改變轉(zhuǎn)子的角度，得到不同的沖擊角，可以來(lái)用來(lái)探究平面在不同沖擊角度下產(chǎn)生的沖擊磨損的情況。

2、本發(fā)明可以?shī)A持復(fù)雜曲面試件，通過(guò)改變轉(zhuǎn)子角度，改變轉(zhuǎn)子座角度，改變定度轉(zhuǎn)盤(pán)的角度來(lái)，以及沿燕尾槽移動(dòng)T型座，沿T型座長(zhǎng)槽方向移動(dòng)T型座，更換不同高度的方墊片，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜曲面上特定點(diǎn)以特定的沖擊角度進(jìn)行沖擊磨損試驗(yàn)，來(lái)研究對(duì)于復(fù)雜型面的沖擊磨損的研究。

3、本發(fā)明可以提供了小塊金屬焊接在金屬圓柱桿上，固體小顆粒鑲嵌在金屬圓柱桿上，在金屬圓柱桿上加工特定型面三種不同形式的異形沖頭方案，可根據(jù)研究實(shí)際問(wèn)題的不同選用不同的沖頭。

4、本發(fā)明提供了一種中心線固定的角度可以控制的薄板試件扭曲裝置，也可用于受扭曲應(yīng)力的沖擊磨損試驗(yàn)中。

5、本發(fā)明提供了一種對(duì)于不同角度及復(fù)雜曲面沖擊磨損的試驗(yàn)方法，較好的模擬了現(xiàn)實(shí)生活中存在的沖擊磨損問(wèn)題，如：飛機(jī)葉片的沖擊磨損問(wèn)題，這對(duì)沖擊磨損的研究具有重要意義。

6、本發(fā)明設(shè)計(jì)的夾持機(jī)構(gòu)也可以用在一些對(duì)被夾持工件有較復(fù)雜角度要求及要實(shí)現(xiàn)一定程度上在空間位置移動(dòng)的其他類(lèi)型試驗(yàn)機(jī)上。

附圖說(shuō)明

圖1是試件夾具結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖2是試件夾具結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖3是定度圓盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是L型板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是轉(zhuǎn)子座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖7是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖8是試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖9是試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖二。

附圖中標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱(chēng)如下：

1-音圈電機(jī)，2-限位塊，3-質(zhì)量塊，4-質(zhì)量塊座，5-速度傳感器，6-導(dǎo)軌座，7-直線導(dǎo)軌，8-底座，9-阻尼軸，10-配重塊，11-力傳感器，12-異形沖頭，13-試件，14-壓片Ⅰ，15-轉(zhuǎn)子Ⅰ，16-L型板Ⅰ，17-壓片Ⅱ，18-轉(zhuǎn)子Ⅱ，19-定度圓盤(pán)，20-轉(zhuǎn)子座，21-L型板Ⅱ，22-T型座，23-方墊片，24-T型座30°均布螺紋孔，25-T型座長(zhǎng)槽，26-轉(zhuǎn)子刻度，27-轉(zhuǎn)子六角孔，28-L型板90°弧形孔，29-L型板刻度，30-轉(zhuǎn)子座90°弧形孔，31-定度圓盤(pán)刻度，32-定度圓盤(pán)20°夾角孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。

實(shí)施例一

如圖1所示，本發(fā)明可按照如下方式實(shí)施，一種沖擊磨損試驗(yàn)用試件夾具，包括T型座22，所述T型座22包括起支承作用的豎板和起固定作用的橫板，且豎板與橫板互相垂直；所述T型座22的豎板上設(shè)置有一定度圓盤(pán)19，且定度圓盤(pán)19與T型座22的豎板互相平行；所述定度圓盤(pán)19上設(shè)置有一L型板Ⅰ16和一L型板Ⅱ21，所述L型板Ⅰ16和L型板Ⅱ21均包括起支承作用的豎板和起固定作用的橫板，且豎板與橫板互相垂直；所述L型板Ⅰ16和L型板Ⅱ21的橫板分別設(shè)置在定度圓盤(pán)19上，且L型板Ⅰ16的豎板與L型板Ⅱ21的豎板互相平行；所述L型板Ⅰ16的豎板與L型板Ⅱ21的豎板之間設(shè)置有一轉(zhuǎn)子座20，所述轉(zhuǎn)子座20包括四個(gè)側(cè)板，四個(gè)側(cè)板圍成一矩形；其中一組相對(duì)的側(cè)板分別設(shè)置于L型板Ⅰ16的豎板與L型板Ⅱ21的豎板上，且位于L型板Ⅰ16的豎板與L型板Ⅱ21的豎板之間；另一組相對(duì)的側(cè)板上分別設(shè)置有一轉(zhuǎn)子Ⅰ15和一轉(zhuǎn)子Ⅱ18，且轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18設(shè)置于兩側(cè)板之間；所述轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18上分別設(shè)置有用于固定試件13的固定片，固定片設(shè)置于轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18之間，且固定片上分別設(shè)置有壓片Ⅰ14和壓片Ⅱ17。

如圖2、3所示，所述T型座22的豎板上設(shè)置有T型座30°均布螺紋孔24，所述T型座30°均布螺紋孔24包括十二個(gè)螺紋孔，相鄰兩個(gè)螺紋孔的圓心角為30°，十二個(gè)螺紋孔圍成一圓形；所述定度圓盤(pán)19上設(shè)置有定度圓盤(pán)20°夾角孔32，所述定度圓盤(pán)20°夾角孔32包括四組均勻分布的螺紋孔，每組螺紋孔包括兩個(gè)圓心角為20°的螺紋孔，四組螺紋孔圍成一圓形；定度圓盤(pán)20°夾角孔32所圍成的圓形與T型座30°均布螺紋孔24所圍成的圓形重合；通過(guò)螺栓穿過(guò)T型座30°均布螺紋孔24和定度圓盤(pán)20°夾角孔32將定度圓盤(pán)19固定于T型座22的豎板上。以10°的倍數(shù)旋轉(zhuǎn)定度圓盤(pán)19，可使定度圓盤(pán)19旋轉(zhuǎn)10°倍數(shù)的角度固定在T型座22上。

如圖4、5所示，所述L型板Ⅰ16的豎板和L型板Ⅱ21的豎板上分別設(shè)置有L型板90°弧形孔28；所述轉(zhuǎn)子座20與L型板Ⅰ16的豎板和L型板Ⅱ21的豎板接觸的兩個(gè)側(cè)板上分別設(shè)置有與L型板90°弧形孔28相配合的螺紋孔；通過(guò)螺栓穿過(guò)L型板90°弧形孔28和轉(zhuǎn)子座20上的螺紋孔將轉(zhuǎn)子座20固定于L型板Ⅰ16與L型板Ⅱ21之間，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子座20以?xún)蒐型板90°弧形孔28中心連線為軸360°任意位置的固定。

如圖5、6所示，所述轉(zhuǎn)子座20與轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18接觸的兩個(gè)側(cè)板上分別設(shè)置有轉(zhuǎn)子座90°弧形孔30；所述轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18上分別設(shè)置有與轉(zhuǎn)子座90°弧形孔30相配合的螺紋孔；通過(guò)螺栓穿過(guò)轉(zhuǎn)子座90°弧形孔30和螺紋孔分別將轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18固定于轉(zhuǎn)子座20上，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18以中心連線為軸360°任意位置的固定。

如圖7所示，所述轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18的圓心均設(shè)置有一轉(zhuǎn)子六角孔27，所述轉(zhuǎn)子座90°弧形孔30的中心設(shè)置有一通孔，所述轉(zhuǎn)子六角孔27穿過(guò)通孔，使用兩個(gè)內(nèi)六角扳手分別插入兩個(gè)轉(zhuǎn)子六角孔27內(nèi)，向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)試件13的扭曲。

如圖1所示，所述定度圓盤(pán)19的四周、L型板Ⅰ16的豎板端部、L型板Ⅱ21的豎板端部、轉(zhuǎn)子Ⅰ15的四周和轉(zhuǎn)子Ⅱ18的四周均設(shè)置有圓周刻度，且所述T型座22上和轉(zhuǎn)子座20上分別設(shè)置有與圓周刻度相匹配的標(biāo)線。

實(shí)施例二

如圖8、9所示，包括上述沖擊磨損試驗(yàn)用試件夾具的試驗(yàn)設(shè)備，該試驗(yàn)設(shè)備還包括底座8，以及設(shè)置于底座8上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞裝置、滑動(dòng)沖頭裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞裝置包括固定在底座8上的音圈電機(jī)1，所述音圈電機(jī)1的輸出軸與一阻尼軸9連接；所述控制系統(tǒng)與音圈電機(jī)1連接；所述滑動(dòng)沖頭裝置包括導(dǎo)固定在底座8上的軌座6，所述導(dǎo)軌座6的上方固定有直線導(dǎo)軌7，所述直線導(dǎo)軌7的上方連接有一質(zhì)量塊座4，所述質(zhì)量塊座4上固定有質(zhì)量塊3，所述質(zhì)量塊3上固定有配重塊10；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括速度傳感器5和力傳感器11；所述質(zhì)量塊3的一端與阻尼軸9連接，另一端與力傳感器11連接，所述力傳感器11上、與質(zhì)量塊3相對(duì)的一側(cè)還連接有一異形沖頭12；所述異形沖頭12包括一端部焊接有金屬顆粒的金屬圓柱桿；以上技術(shù)特征為現(xiàn)有技術(shù)，故不再做進(jìn)一步說(shuō)明。此外，所述T型座22的橫板上設(shè)置有與T型座22的豎板相互平行的T型座長(zhǎng)槽25，通過(guò)螺栓將T型座22的橫板固定于底座8上；T型座22的橫板與底座8之間還設(shè)置有方墊片23，所述方墊片23的厚度包括至少一種規(guī)格；底座8上還設(shè)置有與T型座長(zhǎng)槽25相互垂直的固定長(zhǎng)槽。

使用上述沖擊磨損試驗(yàn)用試驗(yàn)設(shè)備的試驗(yàn)方法，包括如下步驟：

a、通過(guò)螺栓壓緊壓片Ⅰ14和壓片Ⅱ17將試件13的兩端分別固定在轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18上；

b、用內(nèi)六角扳手插入轉(zhuǎn)子六角孔27內(nèi)，將轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18分別旋轉(zhuǎn)呈一角度使試件13扭曲，并用螺栓將轉(zhuǎn)子Ⅰ15和轉(zhuǎn)子Ⅱ18分別固定在轉(zhuǎn)子座20上；

c、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子座20呈一角度，并用螺栓將轉(zhuǎn)子座20固定于L型板Ⅰ16上和L型板Ⅱ21之間；

d、旋轉(zhuǎn)定度圓盤(pán)19呈一角度，并用螺栓將定度圓盤(pán)19固定于T型座22上；

e、選定一配重塊10固定在質(zhì)量塊3上，選定一異形沖頭12固定在力傳感器11上；

f、控制系統(tǒng)控制音圈電機(jī)1周期性往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)量塊3，進(jìn)而帶動(dòng)異形沖頭12以預(yù)先設(shè)定的頻率、速度一次或多次撞擊到試件13上；具體地，在沖擊過(guò)程中，音圈電機(jī)1通過(guò)與之固定連接的阻尼軸9推動(dòng)質(zhì)量塊3向試件13的方向運(yùn)動(dòng)，降低音圈電機(jī)1的速度至小于質(zhì)量塊3的速度，此時(shí)，音圈電機(jī)1與質(zhì)量塊3分離；質(zhì)量塊3的下方設(shè)置有摩擦系數(shù)極小的直線導(dǎo)軌7，故連接在質(zhì)量塊3上的異形沖頭12與質(zhì)量塊3以恒定的速度撞擊到與異形沖頭12呈特定角度的試件13上；撞擊后異形沖頭12和質(zhì)量塊3被彈回，音圈電機(jī)1向后運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)阻尼軸9將質(zhì)量塊3拉回至初始位置，即完成一個(gè)碰撞周期；

g、經(jīng)過(guò)至少一次的撞擊，異形沖頭12與試件13均會(huì)產(chǎn)生磨損；位移傳感器5和力傳感器11分別將采集到的沖擊過(guò)程中，異形沖頭12的位置數(shù)據(jù)、沖擊力數(shù)據(jù)、試件13的變形量數(shù)據(jù)，輸送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)存、處理和輸出。

如圖1、2所示，上述步驟d之后還包括如下步驟：根據(jù)沖擊高度選擇所需高度的方墊片23，根據(jù)沖擊位置調(diào)整T型座22沿T型座長(zhǎng)槽方向的偏移距離，根據(jù)沖擊距離調(diào)整T型座22在試驗(yàn)底座上的位置，最后將T型座22固定于試驗(yàn)底座上；以使T型座22可實(shí)現(xiàn)沿三個(gè)空間相互垂直的方向移動(dòng)。

通過(guò)調(diào)整夾具、選取不同種類(lèi)的異形沖頭會(huì)得到不同參數(shù)下的沖擊磨損情況，再結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程中異形沖頭12的位置、沖擊力、試件13的變形量，可以發(fā)現(xiàn)不同沖擊角度和沖頭種類(lèi)，沖擊磨損機(jī)理不同，給試件帶來(lái)的沖擊磨損程度也不同。

進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沖頭對(duì)試件多角度沖擊磨損平面或曲面的試驗(yàn)。該夾具能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)平面或曲面夾持，可實(shí)現(xiàn)試件定心的繞三個(gè)空間相互垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)及沿任意方向的移動(dòng)。這為研究不同角度下沖擊磨損及曲面的沖擊磨損提供了極大的便利。通過(guò)對(duì)不同沖擊角度下平面或曲面的沖擊磨損進(jìn)行試驗(yàn)探究，能夠真實(shí)有效的模擬現(xiàn)實(shí)生活中的沖擊磨損現(xiàn)象，為相關(guān)機(jī)械設(shè)備提供準(zhǔn)確、有效的沖擊磨損試驗(yàn)依據(jù)，也拓寬了目前階段沖擊磨損試驗(yàn)的研究范圍，這對(duì)研究實(shí)際工況中沖擊磨損具有重大意義。