[发明专利]一种往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩擦磨损试验装置，尤其是一种往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统。

背景技术

材料摩擦学的一项近期研究揭示了材料接触表面的一种纳米摩擦学现象，当铁磁性材料进行摩擦时，材料表面的化学特性会改变，即铁磁材料表面会产生一种的自发磁场。为了对摩擦生磁的机理进行研究分析，就需要对不同摩擦载荷和不同摩擦速度条件下的金属材料摩擦表面磁畴组织进行观测分析。然而，现有的摩擦磨损试验机种类很多，但主要应用于对静止的试样磁畴组织进行观测。

有鉴于此，本发明人根据从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，通过观测块试样摩擦接触区域内的磁畴变化，分析摩擦工况对于摩擦接触区域磁畴影响，从而探究摩擦过程中磁化效应的产生机理。

为此，本发明提出一种往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，包含：

销-块往复摩擦试验台，包括：

试验台底座，包括一纵向基台以及一在横向上位于所述纵向基台一端前侧的立方基台，两者间连接固定；

升降机构，其升降平台能上下移动的安装于所述纵向基台上；

往复摩擦机构，包括纵向移动部、横向移动部及往复滑块，所述纵向移动部固定在所述升降平台上，所述横向移动部通过往复滑块底座安装于所述纵向移动部上，所述往复滑块设置于所述横向移动部上，其前端端面的盲孔处插接有销试样；

加载机构，包括砝码销、滚轮、绳索以及砝码托盘，所述砝码销固定于所述往复滑块的后端，所述滚轮能转动的安装于所述往复滑块底座后端处，所述绳索绕设于所述滚轮上，其两端分别与所述砝码销、所述砝码托盘相连接；

位移测量机构，包括位移传感器，所述位移传感器通过一支架安装于所述升降平台上；

试样夹持机构，其设有一沿横向放置的试样夹，所述试样夹的一端通过支撑部安装于所述立方基台上，其另一端通过拉压力传感器夹持有一试样盒，所述试样盒内安装有块试样，以供与所述销试样相接触；

显微观测系统，包括有显微镜、CCD图像传感器以及计算机，所述显微镜位于所述销-块往复摩擦试验台上方，所述CCD图像传感器设置于所述显微镜上，其与所述计算机通过数据线连接。

如上所述的往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，其中，所述升降机构另设有一升降调节杆以及至少一升降导杆，所述升降调节杆的上端与所述升降平台的底面相接触，其下端与所述纵向基台上嵌设的螺纹铜套相螺接，所述升降导杆的上端连接于所述升降平台，其下端对应插接于所述纵向基台上形成的导引孔内。

如上所述的往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，其中，所述纵向基台为一U形基台，其凹底中心处形成有一沉孔，所述螺纹铜套嵌设固定于所述沉孔内。

如上所述的往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，其中，所述立方基台与所述纵向基台之间插接有一连接杆，两者的上端之间安装有一连接板。

如上所述的往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，其中，所述试样夹的另一端相对于所述往复滑块的前端形成有一夹持凹口，所述试样盒放置于所述夹持凹口处，两者周侧之间形成有间隙，所述拉压力传感器沿横向穿设于所述夹持凹口的一侧，并与所述试样盒的一端相抵接，支撑螺栓沿横向螺接于所述夹持凹口的另一侧，并抵接于所述试样盒的另一端。

如上所述的往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，其中，所述支撑部包括有一支撑平台以及至少一支撑立杆，所述试样夹的一端固定在所述支撑平台上，所述支撑立杆上端穿设于所述支撑平台及所述试样夹，其下端插接于所述立方基台上，紧固螺钉穿设于所述支撑平台，并与所述支撑立杆相连接。

如上所述的往复式摩擦过程中磁畴原位观测系统，其中，所述往复滑块的后端面凹设有一沿竖向贯通的穿绳槽，所述砝码销固定于所述穿绳槽的槽口处，其套设有一上铁环；

所述往复滑块底座的后端面凹设有一沿竖向贯通的容槽，所述容槽位于所述穿绳槽的下侧，所述滚轮沿竖向放置于所述容槽内，其中心处穿设有一滚轮销，所述滚轮销的两端与所述容槽的侧壁相枢接；

其中，所述绳索沿逆时针方向绕设于所述滚轮的外周缘形成的环凹部处，其上端连接于所述上铁环处，其下端与所述砝码托盘上端的下铁环相连接。