[发明专利]一种模块化摩擦磨损试验机及其试验方法

说明书

本发明公开了一种模块化摩擦磨损试验机及其试验方法，包括壳体、摩擦盘、试样夹持装置、加载装置、压力传感器、无线扭矩传感器和步进电机，壳体左侧安装有加载装置，加载装置内端连接到试样夹持装置，壳体左侧安装有步进电机，步进电机的电机轴通过无线扭矩传感器连接到传动轴，传动轴活动地连接摩擦盘上盲孔内，摩擦盘正对试样夹持装置，压力传感器安装在传动轴内端并抵靠在盲孔内，摩擦盘端面安装有凸出的多个均布摩擦棒，壳体顶部、底部侧面和底部中心分别设置有顶部接入孔、侧面接入孔和余液收集孔，还包括安装在试样上的温度传感器。本发明操作方便，拆装简单，载荷平稳，功能多样化，模块化设计，适应多种条件下的摩擦腐蚀磨损试验，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及一种模块化摩擦磨损试验机及其试验方法，属于摩擦磨损试验机技术领域。

背景技术

摩擦磨损是指两接触面在相对运动时发生的物理化学现象，其具体可拓展至盐雾腐蚀磨损，液体浸蚀磨损，间浸工况磨损等。在这些情况下的摩擦运动具有隐蔽性和测量的不确定性，其危害在生产中显而易见，摩擦磨损会引起材料接触表面破坏，产生裂纹，甚至导致整个系统的失效。相关研究机构的研究表明，全世界每年大约有四分之一的能源消耗在摩擦磨损及其附带作用上，导致国民经济的大量浪费，有五分之四的运动副失效是由于摩擦磨损。为了更好的研究摩擦磨损的内部机理和规律，模块化摩擦磨损试验机的发明显得尤为重要。摩擦磨损试验的研究可以揭示摩擦磨损现象本质，并且能较为真实地模拟实际工况，获取最为有效的实验数据，进而采取实际有效的措施来减缓甚至消除磨损，对于研究摩擦磨损现象具有重大意义。

现在的摩擦磨损试验机多为整体式设备，内部零件不容易进行拆卸清洗，在试验时容易有不规则方向的振动干扰对结果造成影响，对实验准确性造成不利影响，而且使用功能单一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种模块化摩擦磨损试验机及其试验方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种模块化摩擦磨损试验机，包括壳体、摩擦盘、试样夹持装置、加载装置、压力传感器、无线扭矩传感器和步进电机，壳体左侧安装有加载装置，加载装置内端连接到试样夹持装置，壳体左侧安装有步进电机，步进电机的电机轴通过无线扭矩传感器连接到传动轴，传动轴轴向活动地连接摩擦盘上盲孔内，摩擦盘正对试样夹持装置，压力传感器安装在传动轴内端并抵靠在盲孔内，摩擦盘朝向试样方向端面安装有凸出的多个均布摩擦棒，壳体顶部、底部侧面和底部中心分别设置有顶部接入孔、侧面接入孔和余液收集孔，还包括温度传感器，温度传感器安装在试样上。

优选的，上述壳体包括对半割开的壳体一和壳体二，壳体一和壳体二采用螺钉连接，壳体安装在基座上。

优选的，上述试样夹持装置包括固定夹紧体、活动夹紧体和夹紧体旋钮杆，补充具体夹紧原理，以及各个部件间具体连接关系和如何动作才能锁紧。

优选的，上述加载装置包括加载螺柱、锁紧螺母和压缩弹簧一，加载螺柱内端可旋转地抵靠在试样夹持装置上，外端螺旋连接壳体并穿出壳体后连接锁紧螺母，压缩弹簧一套接在加载螺柱上且两端分别抵靠在壳体内侧面和试样夹持装置上，壳体连接加载螺柱处设置加载圆柱台，加载圆柱台四侧设置加强筋，加载螺柱内端抵靠在止推轴承，止推轴承抵靠在压力传感器上。

优选的，上述试样夹持装置还连接有多个周向均布的微调机构，每个微调机构包括定位杆、压缩弹簧二和微调螺母，定位杆内端可旋转地抵靠在试样夹持装置上，外端活动穿出壳体后连接微调螺母，压缩弹簧二套接在定位杆上且两端分别抵靠在壳体外侧面和微调螺母端面上。

优选的，上述加载螺柱为中空结构，试样夹持装置中部设置有通孔，温度传感器的电缆穿过加载螺柱和试样夹持装置后安装到试样上。

优选的，上述传动轴内端径向中部设置有腰形孔，腰形孔插接有插销，插销两端插接在摩擦盘上。

优选的，上述步进电机固定连接在连接板上，连接板固定连接在壳体右侧壁上。