[实用新型]一种基于环块摩擦副的多功能摩擦磨损试验机

说明书

本实用新型提供了一种基于环块摩擦副的多功能摩擦磨损试验机，试验机由机械支承系统、环快摩擦副机构、加载机构、驱动传动系统和测量采集系统组成，环快摩擦副机构通过两根可正反安装的试验块悬臂中段连接摩擦试验块，并与中间旋转轴上的摩擦试验环形成摩擦副，加载机构连接在两根试验块悬臂的末端，驱动传动系统与中间旋转轴传动连接，测量采集系统通过实时采集试验块悬臂的力应变信号，进而分析摩擦试验块与摩擦试验环之间的摩擦磨损情况。本实用新型不仅能提高传统试样块摩擦副的试验效率，还能进行两种材料的摩擦副协同作用试验。

技术领域

本实用新型属于摩擦磨损测试技术领域，具体涉及一种基于环块摩擦副的多功能摩擦磨损试验机。

背景技术

在摩擦学中，进行材料的模型磨损实验是快速了解某种摩擦副摩擦磨损性能的重要方法。模型磨损实验中的摩擦副有多种形式，常用的包括：环块式，销盘式，圆环式，四球式等。其中，环块式(block-on-ring)作为一种常用的摩擦副形式，由于其样件易加工，性能较稳定的优点而得到广泛应用。

由于影响摩擦学实验结果的因素很多。因此，当进行模型摩擦磨损实验时，常常需要在同一个速度，载荷条件下进行多次实验，采集多组数据取平均值，以提高实验结果的准确性。然而，系统测试某个摩擦副的摩擦磨损性能往往需要覆盖许多个不同的工作条件组合。这就使得进行摩擦实验的数量大，效率低，时间长。开发一种新型试验设备，以提高实验效率，在保证测试结果准确性的前提下，减少重复实验过程的时间，具有其实用价值和现实意义。

另一方面，在新型高分子材料-金属摩擦副中，由于高分子聚合物的磨屑能够积攒在金属表面形成转印膜，使得高分子聚合物不直接与金属表面对磨，该类摩擦副能够得到较低的摩擦因数和磨损率。由于该特性，该类摩擦副引起了广泛的兴趣，学者对其在各种介质条件和载荷速度条件下的摩擦性能开展了大量研究。但是，基于实用性考虑，以及试验设备限制，目前大量工作仍集中在一种高分子材料对磨金属的情况。开发新型试验设备，能够探究多种高分子材料在同一个金属表面上的协同转印膜作用，亦有其实用价值和现实意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种基于环块摩擦副的多功能摩擦磨损试验机，一方面能提高传统试样块对磨摩擦试验环的试验效率，另一方面又能进行两种材料的摩擦副协同作用试验。结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

一种基于环块摩擦副的多功能摩擦磨损试验机，由用于安装承载功能部件的机械支承系统、环快摩擦副机构、加载机构、驱动传动系统和测量采集系统组成；

所述环快摩擦副机构由中间旋转轴1、摩擦试验环2、试验块悬臂4和摩擦试验块5组成，所述中间旋转轴1两端旋转安装在机械支承系统中部，所述摩擦试验环2同轴安装在中间旋转轴1上，两根所述试验块悬臂4的顶端铰接在中间旋转轴1正上方的机械支承系统上，且两根所述试验块悬臂4的旋转轴线与中间旋转轴1平行，两根所述试验块悬臂4的中段分别固定安装摩擦试验块5，所述试验块5与摩擦试验环2形成摩擦副；

所述试验块悬臂4的顶端与中段沿所述中间旋转轴1的轴线前后设置，使得两根试验块悬臂4正向安装时，其中段的摩擦试验块5沿中间旋转轴1轴线前后分布，两根试验块悬臂4反向安装时，其中段的摩擦试验块5沿中间旋转轴1轴线位置重合；

所述加载机构连接在两根试验块悬臂4的末端，所述加载机构通过试验块悬臂4向摩擦试验块5与摩擦试验环2之间施加载荷；

所述驱动传动系统与中间旋转轴1传动连接，以提供旋转驱动力；

所述测量采集系统通过实时采集试验块悬臂4的力应变信号，进而分析摩擦试验块5与摩擦试验环2之间的摩擦磨损情况。

进一步地，所述试验块悬臂4的上端设有轴承座，两根试验块悬臂4的上端均通过轴承17安装在机械支承系统上部的铰轴上，并通过限位螺母沿轴向固定。