[实用新型]电化学环境下摩擦试验设备

说明书

本实用新型提供了一种电化学环境下摩擦试验设备，属于摩擦学领域。上述设备包括机架、样品台、载荷施加装置、微动装置、摩擦力测量装置、控制器和电化学工作站。其中，样品台用于安装固定样品；微动装置用于带动摩擦球在样品表面做微量运动，并将位移数据传递给控制器；载荷施加装置用于给摩擦球施加载荷，并将载荷数据传递给控制器；摩擦力测量装置用于测量样品所受到的摩擦力，并将数据传递给控制器，电化学工作站对样品及浸泡样品的电解液施加电压并采集电压电流数据。上述方法采用了上述设备，利用上述设备及方法能够实时采集比较准确的相关数据，为下一步研究提供数据支撑；并且还可以研究不同载荷下微动摩擦的机理。

技术领域

本实用新型涉及摩擦学领域，具体而言，涉及一种电化学环境下摩擦试验设备。

背景技术

微动摩擦属于摩擦学领域的一个分支学科，微动摩擦学的研究对指导现实生产具有比较重要的意义。例如，钢丝绳在受到拉力时，其每一股的钢丝之间会产生微量相对滑动。而有些场合下，微动摩擦工况比较复杂；例如电化学环境下，摩擦力与电压、载荷、位移之间的关系比较复杂。研究电化学环境下微动摩擦机理就需要专用的摩擦试验设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种电化学环境下摩擦试验设备，其能够实时获取摩擦力、位移以及载荷的相关数据。

本实用新型是这样实现的：

一种电化学环境下摩擦试验设备，包括：

机架；

样品台，所述样品台包括沿第一方向可滑动地配合于所述机架的外盒体，所述外盒体具有朝上开口的内腔；

所述外盒体中还连接有内盒体，所述内盒体用于盛放电解液，所述内盒体是由非金属材料制成的；所述内盒体内设置有用于安装样品的安装部；

微动装置，所述微动装置包括微动器和从动杆，所述微动器与所述从动杆连接；

所述微动器能够输出沿所述第一方向的往复运动，所述微动器上设置有位移传感器；所述从动杆沿所述第一方向延伸，所述从动杆自由端的底部设置有摩擦球，所述摩擦球用于与样品的上表面配合；

载荷施加装置，所述载荷施加装置设置在所述从动杆的上方，用于给所述从动杆施加载荷；所述载荷施加装置包括压力传感器；

电化学工作站，所述电化学工作站包括三个电极，其中一个所述电极用于与样品连接，另外两个用于与电解液连接；

摩擦力测量装置，所述摩擦力测量装置包括摩擦力传感器和固定架，所述固定架与所述机架固定连接；所述样品台、所述微动装置和所述摩擦力测量装置沿第一方向排布，所述样品台位于所述固定架与所述微动装置之间；

所述摩擦力传感器一端与所述固定架连接，另一端与所述样品台连接；

控制器，所述控制器分别与所述位移传感器、压力传感器和所述摩擦力传感器电连接。

进一步，

所述载荷施加装置包括立柱和可移动部件，所述立柱与所述机架连接，所述可移动部件能够沿所述立柱移动并能够固定在预设位置；所述可移动部件的底部设置有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧的设置在所述从动杆自由端的上方；

所述压力传感器设置在所述可移动部件与所述第一压缩弹簧连接处。

通过设置上述设计，当需要施加一定的正压力时，通过移动可移动部件到预设位置，然后将其与立柱固定即可；操作非常方便。并且，由于从动杆要做微量往复移动；假如利用刚性结构对从动杆施加载荷，刚性结构与从动杆之间相对滑动具有一定的附加摩擦力，甚至于使得从动杆与刚性结构之间卡死，微动器被烧坏。采用压缩弹簧对从动杆施加正压力，压缩弹簧可以产生微量变形，从而能够排出附加摩擦力的影响。因此，采用压缩弹簧施加载荷不仅能够提高数据的准确性，还能保护微动器。