[实用新型]一种仿生微结构摩擦磨损过程信息采集装置

说明书

一种仿生微结构摩擦磨损过程信息采集装置属仿生微结构摩擦磨损检测技术领域，本实用新型中动力机构固接于实验台基座的底板前部；摩擦机构的二导轨分别固接于实验台基座的二U形板上面；侧面监测装置的高速摄像机Ⅰ固接于实验台基座中平板Ⅱ右后部上面，红外热成像仪固接于实验台基座中平板Ⅱ的左前部上面；加载及俯视监测装置经底座的后面，固接于实验台基座中立板的前面；本实用新型中力传感器和加速度传感器互补，使摩擦力测量精度提高；用力传感器实时反馈，能实现精确加载；可更换不同摩擦试样探究不同仿生微结构对摩擦性能的影响；可更换不同摩擦片，快速准确实时监测不同试样的摩擦力学特性、磨损、温度和应力变化。

技术领域

本实用新型属于仿生微结构摩擦磨损检测领域，尤其涉及一种仿生微结构摩擦磨损过程信息采集装置。

背景技术

摩擦学是研究物体相对运动过程中表面间相互作用的科学。它是一门交叉学科，涉及机械、物理和化学等领域。由摩擦引起的表面形貌、表面组成和结构的变化是非常复杂的。由于表面的性质、材料种类、润滑状态以及环境气氛作用等的多样性，在实验过程中，摩擦界面随时间迅速变化，因此需对摩擦接触表面进行即时的原位分析。

在仿生学研究过程中，对所仿生的形态的摩擦磨损的性能的研究也是一项非常重要的研究内容，对仿生结构性能的评估和优化设计有着重要意义。目前现有的摩擦测试仪器大都是在旋转的摩擦片上进行的，这会导致试样不同位置摩擦的线速度是不一致的，而速度对于磨损情况有较大的影响。并且目前的摩擦磨损测量仪器不能实现即时的信息采集分析，无法实时观察摩擦过程中的磨损情况。

综上所述，仿生微结构摩擦检测技术的发展迫切需要一种仿生微结构摩擦磨损过程信息采集装置，可以精确快速测试被测试样的摩擦力学和磨损特性并可以实时观察试样摩擦磨损情况。设计开发出一种仿生微结构摩擦磨损过程信息采集装置，具有重要意义与实际应用价值。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种仿生微结构摩擦磨损过程信息采集装置，可快速准确测试不同试样的摩擦力学特性和磨损特性。

本实用新型由实验台基座A、动力机构B、摩擦机构C、侧面监测装置D和加载及俯视监测装置E组成，动力机构B经其上的轴承座Ⅰ14、轴承座Ⅱ20、电机支架10的横板11固接于实验台基座A的底板1前部上面；摩擦机构C的导轨Ⅰ30下面固接于实验台基座A的U形板Ⅱ8上面，摩擦机构C的导轨Ⅱ31下面固接于实验台基座A的U形板Ⅰ2上面；侧面监测装置D的高速摄像机Ⅰ37经支架Ⅰ36的横板固接于实验台基座A中平板Ⅱ6的右后部上面，侧面监测装置D的红外热成像仪40经立杆38固接于实验台基座A中平板Ⅱ6的左前部上面；加载及俯视监测装置E经底座53的后面，固接于实验台基座A中立板5的前面。

所述的实验台基座A由底板1、U形板Ⅰ2、侧板Ⅰ3、平板Ⅰ4、立板5、平板Ⅱ6、侧板Ⅱ7和U形板Ⅱ8组成，U形板Ⅰ2固接于底板1右后部上面；侧板Ⅰ3下端固接于底板1近后部右侧面；平板Ⅰ4右端与侧板Ⅰ3上端成直角固接，立板5下端固接于平板Ⅰ4左后部上面；平板Ⅱ6成丁字形固接于侧板Ⅱ7上端；侧板Ⅱ7下端固接于底板1近后部左侧面；U形板Ⅱ8固接于底板1左后部上面。

所述的动力机构B由电机9、电机支架10、弹性联轴器13、轴承座Ⅰ14、丝杠轴16、滑块18和轴承座Ⅱ20组成，其中支架10为由立板12和横板11组成的直角形支架，电机9固接于电机支架10的立板12前面，电机9的输出端与弹性联轴器13前端固接；滑块18上设有中心螺纹孔17和平板19，滑块18的中心螺纹孔17与丝杠轴16中部螺纹连接；丝杠轴16 后端与轴承座Ⅱ20的轴承Ⅱ21内圈过盈连接，丝杠轴16中部与滑块18的中心螺纹孔螺纹连接，丝杠轴16近前端与轴承座Ⅰ14的轴承Ⅰ15内圈过盈连接，丝杠轴16前端与弹性联轴器 13后端固接。