本發(fā)明涉及機(jī)械摩擦，具體涉及一種適用于摩擦實(shí)驗(yàn)的多功能氣體環(huán)境艙。

背景技術(shù)：

1、在深入研究機(jī)械零件的摩擦特性過程中，氣體環(huán)境的影響至關(guān)重要。通過精確控制和改變氣體環(huán)境，能夠更準(zhǔn)確地理解零件在不同氣氛條件下的摩擦反應(yīng)。使用氮?dú)?、氬氣等惰性氣體可以有效防止材料表面的氧化反應(yīng)，這對(duì)于分析金屬零件的摩擦行為尤為關(guān)鍵。此外，精確的環(huán)境控制還有助于排除空氣中可能存在的雜質(zhì)和水分對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，確保實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。通過在氣體環(huán)境中進(jìn)行摩擦研究，能夠更全面地評(píng)估機(jī)械設(shè)備零件在不同工作環(huán)境下的性能表現(xiàn)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)工程實(shí)踐提供科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)支持。

2、在摩擦實(shí)驗(yàn)中，控制氣體環(huán)境的裝置設(shè)計(jì)必須根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需求和條件進(jìn)行，關(guān)鍵在于精確控制和測(cè)量氣體的各個(gè)參數(shù)。目前的可控氣體環(huán)境裝置包括氣體環(huán)境艙、氣體流動(dòng)控制系統(tǒng)、真空室和氣氛控制室等。目前氣體環(huán)境艙在實(shí)際應(yīng)用中面臨幾個(gè)顯著問題：運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，這可能由于密封不完善或管道連接問題導(dǎo)致，進(jìn)而影響到實(shí)驗(yàn)環(huán)境的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；氣體混合不充分是另一個(gè)常見的挑戰(zhàn)，有時(shí)候由于混合室設(shè)計(jì)不當(dāng)或混合過程中的機(jī)械問題引起，這可能導(dǎo)致不同區(qū)域氣體組成的不均勻性，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和再現(xiàn)性；現(xiàn)有氣體環(huán)境艙的混合方式通常比較單一，難以滿足復(fù)雜實(shí)驗(yàn)條件下的多種氣體組合需求，限制了其在不同實(shí)驗(yàn)設(shè)置中的靈活性和適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種適用于摩擦實(shí)驗(yàn)的多功能氣體環(huán)境艙，該氣體環(huán)境艙提高了密封效果，避免了漏氣現(xiàn)象，氣體混合充分、均勻，保證了運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性和氣密性，提升了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的可控性和精度，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求精確控制氣體的組合比例，滿足多樣化的實(shí)驗(yàn)條件和要求。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下具體技術(shù)方案：

3、一種適用于摩擦實(shí)驗(yàn)的多功能氣體環(huán)境艙，該氣體環(huán)境艙包括艙體、動(dòng)密封薄膜、加熱裝置、進(jìn)氣管、混氣管以及傳感裝置；

4、所述艙體為頂部開口的箱體，內(nèi)部空間用于放置摩擦實(shí)驗(yàn)的摩擦副；

5、所述動(dòng)密封薄膜密封安裝于所述箱體的頂部，用于密封所述開口，并用于使驅(qū)動(dòng)所述摩擦副的傳動(dòng)件穿過且動(dòng)密封配合；

6、所述進(jìn)氣管密封地貫穿所述箱體的側(cè)壁底部，用于向所述箱體內(nèi)輸送摩擦實(shí)驗(yàn)需要的各種氣體；

7、所述混氣管置于所述箱體內(nèi)底部，并與所述進(jìn)氣管連通；所述混氣管用于快速混合經(jīng)所述進(jìn)氣管輸入的各種氣體；

8、所述箱體的側(cè)壁上還設(shè)置有加濕用進(jìn)氣口和排氣口；所述加濕用進(jìn)氣口用于連接加濕裝置；所述排氣口用于連接氣泵；

9、所述傳感裝置和所述加熱裝置固定安裝于所述箱體的側(cè)壁；

10、所述傳感裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄所述箱體內(nèi)的溫度、壓力、氣體濃度和濕度。

11、更進(jìn)一步地，所述混氣管上分布有多個(gè)微孔。

12、更進(jìn)一步地，所述動(dòng)密封薄膜采用高強(qiáng)度橡膠制成。

13、更進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣管上安裝有質(zhì)量流量控制器、預(yù)混管路以及閥門；

14、通過所述質(zhì)量流量控制器和所述閥門控制氣體的流速和比例。

15、更進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣管設(shè)置有多個(gè)進(jìn)氣支管。

16、更進(jìn)一步地，所述排氣口與所述氣泵之間的管路中安裝有過濾器，所述過濾器用于去除有害氣體。

17、更進(jìn)一步地，所述加熱裝置為粘貼于所述箱體側(cè)壁的電加熱片。

18、更進(jìn)一步地，所述氣泵為真空泵。

19、更進(jìn)一步地，所述傳感裝置包括安裝于所述箱體側(cè)壁的溫度傳感器、壓力傳感器、氣體濃度傳感器和濕度傳感器。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

21、本發(fā)明的氣體環(huán)境艙通過采用高強(qiáng)度的動(dòng)密封薄膜對(duì)箱體和傳動(dòng)件實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)密封，允許在不完全封閉摩擦磨損實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，僅需將涉及摩擦運(yùn)動(dòng)的部分置于箱體內(nèi)即可完成實(shí)驗(yàn)，能夠有效防止氣體泄漏，確保艙內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，有效地解決了氣體環(huán)境艙在運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的漏氣問題，保證了艙體在運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性和氣密性，提升了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的可控性和精度。同時(shí)，使用混氣管可以確保氣體混合更加充分、均勻，能夠有效地將不同氣體均勻混合，避免了混氣不充分的情況，從而提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。氣體環(huán)境艙具備靈活的調(diào)節(jié)能力，能夠根據(jù)不同的摩擦實(shí)驗(yàn)需求靈活調(diào)整箱體的形狀和尺寸、精確控制氣體的組合比例，適應(yīng)各種實(shí)驗(yàn)樣品的尺寸和形態(tài)，滿足多樣化的實(shí)驗(yàn)條件和要求，確保實(shí)驗(yàn)過程中的艙內(nèi)空間利用率和實(shí)驗(yàn)條件的精確控制，提升了氣體環(huán)境艙在各類科學(xué)研究和工程實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用性。

技術(shù)特征：

1.一種適用于摩擦實(shí)驗(yàn)的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，包括艙體、動(dòng)密封薄膜、加熱裝置、進(jìn)氣管、混氣管以及傳感裝置；

2.如權(quán)利要求1所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述混氣管上分布有多個(gè)微孔。

3.如權(quán)利要求1所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述動(dòng)密封薄膜采用高強(qiáng)度橡膠制成。

4.如權(quán)利要求1所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述進(jìn)氣管上安裝有質(zhì)量流量控制器、預(yù)混管路以及閥門；

5.如權(quán)利要求1所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述進(jìn)氣管設(shè)置有多個(gè)進(jìn)氣支管。

6.如權(quán)利要求1所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述排氣口與所述氣泵之間的管路中安裝有過濾器，所述過濾器用于去除有害氣體。

7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述加熱裝置為粘貼于所述箱體側(cè)壁的電加熱片。

8.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述氣泵為真空泵。

9.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的多功能氣體環(huán)境艙，其特征在于，所述傳感裝置包括安裝于所述箱體側(cè)壁的溫度傳感器、壓力傳感器、氣體濃度傳感器和濕度傳感器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種適用于摩擦實(shí)驗(yàn)的多功能氣體環(huán)境艙，該氣體環(huán)境艙將動(dòng)密封薄膜密封安裝于箱體的頂部，用于密封箱體的開口，并使驅(qū)動(dòng)摩擦副的傳動(dòng)件穿過；進(jìn)氣管密封地貫穿箱體的側(cè)壁底部；混氣管置于箱體內(nèi)底部，并與進(jìn)氣管連通；混氣管用于快速混合經(jīng)進(jìn)氣管輸入的各種氣體；箱體的側(cè)壁上還設(shè)置有加濕用進(jìn)氣口和排氣口；傳感裝置和加熱裝置固定安裝于箱體的側(cè)壁；傳感裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄箱體內(nèi)的溫度、壓力、氣體濃度和濕度。上述氣體環(huán)境艙提高了密封效果，避免了漏氣現(xiàn)象，氣體混合充分、均勻，保證了運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性和氣密性，提升了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的可控性和精度，滿足多樣化的實(shí)驗(yàn)條件和要求。

技術(shù)研發(fā)人員：張昊,劉彥淞,亞歷山大·斯杰里馬赫,王彥欽,吳晗,李建平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23