[发明专利]一种旋转往复摩擦磨损试验机

说明书

本发明公开了一种旋转往复摩擦磨损试验机。其包括设有机架工作台的机架、旋转试验装置、直线往复试验装置、试验力加载机构、试样装夹模块，旋转试验装置包括旋转驱动电机，旋转驱动电机竖向设置在机架内并位于机架工作台的下部，直线往复试验装置包括往复运动直线电机，往复运动直线电机为音圈电机，往复运动直线电机水平设置在机架上，往复运动直线电机的轴线和旋转驱动电机的轴线垂直相交，试样装夹模块可拆卸地安装在机架工作台上并与旋转驱动电机轴线同轴，试验力加载机构包括升降机构、施力机构，升降机构设在机架上，施力机构包括施力轴、连接在施力轴上的测量传感器、连接在施力轴下端的上试样夹具，施力机构连接在所述升降机构上。

技术领域

本发明涉及一种旋转往复摩擦磨损试验机，属于摩擦磨损试验机技术领域。

背景技术

现有技术中的摩擦磨损试验机存在功能单一的缺陷，例如：直线往复摩擦磨损试验机只能进行往复摩擦磨损的试验，而旋转摩擦磨损试验机只能进行旋转摩擦磨损的试验。由于现有的摩擦磨损试验机功能单一，用户往往需要配置不同功能的试验机，造成大量的资金浪费。并且，现有技术中的直线往复摩擦磨损试验机中普遍采用的直线往复电机，往往仅能适用低频范围或高频范围，适用范围窄，且无法满足微动试验的要求。

因此，需要研制一种能够集合旋转摩擦磨损与直线往复摩擦磨损于一体、适用范围广的试验机。

另外，本发明要解决的次要问题是：在各种垂直加载力试验设备中，传感器测量结构中自重也要进行计量，而且自重力和加载力的方向相反，现有技术中其测量过程非常烦锁，所以这部分的数值，往往采用人工输入的方法进行去除，它影响了自动采集的过程并且影响了测量精度，因此寻找一种新结构方法可解决以上问题。

本发明要解决的另一个次要问题是：在往复式柱瓦摩擦付摩擦磨损试验中，上下试样的接触是一个非常重要的指标，上下试样摩擦面接触的多少对摩擦力影响至关重要，也影响了材料的摩擦系数，从而也影响了对材料判断的准确性。现有的摩擦磨损试验机上的柱瓦摩擦副中存在因施力不均匀导致上试样与下试样吻合不好的缺陷，影响试验结果。

本发明要解决的另一个次要问题是：在材料高温状态下摩擦试验是一个重要指标，现有技术中是采用辐射式加温方式来达到高温要求，但辐射式加温对周边器件影响大且功耗大，温度不能达到1000℃左右的高温要求，并且其结构比较复杂。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种集合旋转摩擦磨损与直线往复摩擦磨损于一体的旋转往复摩擦磨损试验机。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种旋转往复摩擦磨损试验机，其特征是：包括设置有机架工作台的机架、旋转试验装置、直线往复试验装置、试验力加载机构、试样装夹模块，所述旋转试验装置包括旋转驱动电机，所述旋转驱动电机竖向设置在所述机架内并位于所述机架工作台的下部，所述直线往复试验装置包括往复运动直线电机，所述往复运动直线电机为音圈电机，所述往复运动直线电机水平设置在所述机架上并位于所述机架工作台上部，所述往复运动直线电机的轴线和所述旋转驱动电机的轴线垂直相交，所述试样装夹模块可拆卸地安装在所述机架工作台上并且与所述旋转驱动电机的轴线同轴，所述试验力加载机构包括升降机构、施力机构，所述升降机构设置在所述机架上，所述施力机构包括施力轴、连接在所述施力轴上的测量传感器、连接在所述施力轴下端的上试样夹具，所述施力机构连接在所述升降机构上。

本发明中，旋转试验装置和直线往复试验装置分别由不同的电机来驱动，通过更换相应的下试样装夹模块来实现机械转换，两者采用同一个试验力加载机构进行试验力加载。本发明中的往复运动直线电机采用音圈电机，其具有高频、高精度的特点，可精准控制往复频率和往复位移的大小，能够很好适应于高频和微动的试验工况，适用范围广，且节能。