[发明专利]一种材料的非均匀温度场磨损试验装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种材料的非均匀温度场磨损试验装置，包括机座、电机底座、电机、电机安装架、缸体底座、缸体盖、摩擦缸体、加热元件、轴承底座、轴承座、轴承、传动轴和摩擦组件；本发明同时公开了一种材料的非均匀温度场磨损试验装置的试验方法；本发明的装置在摩擦组件中增加螺纹调距功能，以调整摩擦组件与摩擦缸体内壁之间的接触应力(预压力)，从而控制摩擦组件与摩擦缸体之间的摩擦力；本发明的装置在电机上安装了电机扭矩传感器，能够通过电机扭矩传感器在线监测负载扭矩，从而在线计算出试验过程中摩擦组件与摩擦缸体之间摩擦力的变化；本发明的装置采用了旋转位移传感器，可以在线监测摩擦缸体在磨损试验过程中的磨损情况。

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种材料的非均匀温度场磨损试验装置及其试验方法。

背景技术

磨损是在外力作用下两个固体表面直接接触并相对移动使材料表面及次表面材料发生断裂，表现为材料表面磨损失效。测定材料抵抗磨损能力的一种材料试验，通过这种试验可以比较材料的耐磨性优劣，以为材料选型提供科学依据。

但是，现有的材料磨损试验装置只是检测材料在常温或高温工况的摩擦磨损程度，无法开展非均匀温度场热变形的测量以及非均匀温度场热变形的摩擦磨损试验，同时无法对试验材料的摩擦预应力进行调节，因此实验条件比较单一。

发明内容

1.需要解决的技术问题

本发明需要解决的技术问题在于，提供一种材料的非均匀温度场磨损试验装置及其试验方法，能够开展材料在不同温度下的热变形测试，以及非均匀温度场、不同预压力、不同摩擦速度条件下的磨损性能试验。

2.技术方案

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种材料的非均匀温度场磨损试验装置，包括机座、电机底座、电机、电机安装架、缸体底座、缸体盖、摩擦缸体、加热元件、轴承底座、轴承座、轴承、传动轴和摩擦组件；所述电机底座通过螺栓安装在所述机座上，所述电机经所述电机安装架固定在所述电机底座上；所述缸体底座通过螺栓安装在所述机座上，所述摩擦缸体为圆筒状结构，且安装在所述缸体底座内，所述缸体底座外周沿周向安装有若干加热元件；两个所述轴承底座通过螺栓安装在所述缸体底座两侧，且一个所述轴承底座位于所述电机底座和缸体底座之间；每个所述轴承底座上固定有轴承座，且所述轴承座内安装有轴承；所述电机、摩擦缸体和两个轴承轴线重合，所述传动轴一端与所述电机输出轴连接，穿过近端所述轴承和摩擦缸体，另一端与远端所述轴承连接；所述摩擦组件固定安装在所述传动轴上，且位于所述摩擦缸体内。

上述的材料的非均匀温度场磨损试验装置，其中，所述电机输出轴上安装有电机扭矩传感器，所述机座上安装有扭矩传感器控制器，且与所述电机扭矩传感器电性连接。

上述的材料的非均匀温度场磨损试验装置，其中，所述传动轴上安装有旋转位移传感器，且位于远端轴承和摩擦组件之间；所述机座上安装有位移传感器控制器，且与所述旋转位移传感器电性连接。

上述的材料的非均匀温度场磨损试验装置，其中，所述加热元件为单头电热管；所述机座上安装有电阻式温控器，且所述电阻式温控器与若干所述加热元件电性连接。

上述的材料的非均匀温度场磨损试验装置，其中，所述机座上安装有电机调速器，且所述电机调速器与所述电机电性连接。

上述的材料的非均匀温度场磨损试验装置，其中，所述轴承底座和轴承座之间安装有隔热棉。

上述的材料的非均匀温度场磨损试验装置，其中，所述摩擦组件包括安装部和摩擦部；所述安装部套装在所述传动轴上，所述摩擦部后端通过螺纹与所述安装部连接，前端与所述摩擦缸体内壁接触。

上述的材料的非均匀温度场磨损试验装置，其中，靠近所述电机一侧的所述轴承与摩擦缸体之间的距离小于另一个所述轴承与摩擦缸体之间的距离。