[发明专利]一种用于测试材料抗磨损性能的装置和测试方法

权利要求书

1.一种用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，包括盖板(1)、试件垂直支架(2)、试件水平支架(3)、水箱(4)、喷头(5)、压力表(6)、循环泵(8)、管路和整体支架(9)；

所述水箱(4)通过整体支架(9)支撑，水箱(4)内装有含沙水，水箱(4)的顶端开口，盖板(1)可拆卸的安装于水箱(4)的开口处，并能够密封水箱(4)；所述盖板(1)的上表面上设有角度刻度值，角度范围为0°～180°，盖板(1)上设有第一螺纹孔，所述试件垂直支架(2)和试件水平支架(3)均为圆柱螺栓，所述试件垂直支架(2)与第一螺纹孔通过螺纹连接，试件垂直支架(2)的底端穿过所述盖板(1)并伸入水箱(4)内，通过旋转试件垂直支架(2)调整试件垂直支架(2)伸入水箱(4)内的长度；

所述试件垂直支架(2)的底端设有第二螺纹孔，所述试件水平支架(3)与第二螺纹孔螺纹连接，试件水平支架(3)的一端同轴连接有第一柱状圆环(301)，所述第一柱状圆环(301)位于水箱(4)的垂直中线上，所述第一柱状圆环(301)的侧面开有一对第三螺纹孔，一对所述第三螺纹孔关于试件水平支架(3)的轴线对称；

所述循环泵(8)的进口通过第一取水管路(10)和第二取水管路(14)分别与水箱(4)的底端连通，所述循环泵(8)的出口与水箱(4)的底端通过自搅拌管路(11)连通，循环泵(8)的出口与水箱(4)的侧壁通过喷头管路(12)连通，所述喷头(5)安装于喷头管路(12)的末端，喷头(5)的喷嘴伸入水箱(4)内，初始状态下，所述喷头(5)与第一柱状圆环(301)的轴线在同一条直线上，所述喷头管路(12)上设有压力表(6)。

2.根据权利要求1所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所述水箱(4)的上部分为圆柱体，下部分为半球形，所述水箱(4)的底端开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔存在高度差，所述第一通孔位于水箱(4)的最底端中心，所述第一取水管路(10)的一端与循环泵(8)的进口的连通，另一端与第一通孔连通，第二取水管路(14)的一端与循环泵(8)的进口的连通，另一端穿过第二通孔伸入水箱(4)内，并与半圆形弯管(13)的一端连通，所述半圆形弯管(13)的另一端朝向水箱(4)的底面。

3.根据权利要求2所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所述盖板(1)为圆板，所述盖板(1)的底面上设有与盖板(1)同轴的第二柱状圆环(101)，所述第二柱状圆环(101)的外径小于水箱(4)的上部分圆柱内径。

4.根据权利要求2所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所有管路的直径均相同，所述水箱(4)的壁厚为管路直径的1/3，所有管路上均设有启闭阀门。

5.根据权利要求4所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔之间的高度差为管路直径的3倍。

6.根据权利要求4所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所述水箱(4)的侧壁上设有第三通孔，所述喷头(5)的喷嘴穿过第三通孔，第三通孔距离水箱(4)的顶端的距离为管路直径的8倍。

7.根据权利要求1所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所述水箱(4)的底端面上设有水平方向的第四通孔，所述自搅拌管路(11)的末端通过第四通孔与水箱(4)相切连通。

8.根据权利要求1所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所述试件垂直支架(2)上通过螺纹连接设有螺母，所述螺母的下表面与盖板(1)的上表面贴合；所述试件水平支架(3)上螺纹连接有两个螺母，两个螺母分别位于试件垂直支架(2)的两侧，并与试件垂直支架(2)贴合，压紧试件垂直支架(2)。

9.根据权利要求1所述的用于测试材料抗磨损性能的装置，其特征在于，所述喷头管路(12)上还设有流量计(7)。

10.一种利用权利要求1～9任意一项所述的用于测试材料抗磨损性能的装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将待测试件进行标号，除表面污渍后，对其进行清洗，烘干，然后对其进行称重，两次称重的误差小于0.01g，最后记录初始数据，并对待测 试件进行拍照；

步骤二：连接好装置的各条管路，将含沙水注入水箱(4)内，将待测试件固定在试件水平支架(3)上的第一柱状圆环(301)内，根据试验需要调节试件垂直支架(2)和试件水平支架(3)使待测试件处于试验需要的喷射距离和喷射角度，然后启动循环泵(8)并开启各个管路上的启闭阀门；

步骤三：试验进行设定时间后，对待测试件进行清洗，烘干，待冷却至室温后，对其进行称重，两次称重的误差小于0.1mg，然后记录数据，对称重后的试件进行拍照；

步骤四：重复步骤二和步骤三，同一试件在同样的介质中测试4～5小时；

步骤五：以时间为横坐标、磨损质量或磨损速度为纵坐标，并在关键点观察试件表面变化情况。