[发明专利]一种销盘式协同作用摩擦磨损测试装置及其测试方法

说明书

本发明公开了一种销盘式协同作用摩擦磨损测试装置及其测试方法，测试装置中，机械支承机构为装置基体，试样销夹持加载机构至少有两组，且相互独立，摩擦盘安装在中间轴机构顶部，动力机构驱动中间轴机构旋转，试样销夹持加载机构中，试样销夹持机构夹持试样销与摩擦盘接触，试样销加载机构通过加载砝码施加载荷，并作用于试样销夹持机构上，进而向试样销施加载荷，数据采集机构分别采集并分析动力机构输出转速、试样销所受到的摩擦力以及试样销磨损位移量；测试方法可获得滑动速度、摩擦系数、试样销的磨损量，以及材料的平均磨损率在内的摩擦参数。本发明实现研究不同摩擦材料在另一种对磨面上的协同作用，并分析各自对应的摩擦学性能。

技术领域

本发明属于材料摩擦磨损性能测试技术领域，具体涉及一种销盘式协同作用摩擦磨损测试装置及其测试方法。

背景技术

在摩擦学领域中，摩擦磨损模型试验具有测试结果代表性好，开展成本低，试验周期短的优点。在工程应用和科学研究中都得到了广泛应用。成为摩擦副零部件初期设计模拟工作条件，评估摩擦材料性能必不可少的试验手段。同时模型试验也是提高新型耐磨材料设计以及测试效率的重要方法。

模型磨损实验通常通过摩擦磨损试验机进行。根据不同的工作摩擦副，摩擦磨损试验机通常可分为销-盘型、环-块型、球-盘型和盘-盘型等不同的类型。通过采用不同的摩擦副以模拟不同的摩擦工作条件，如滑动摩擦、滚动摩擦、微动磨损等等。其中，由于销-盘摩擦副的结构简单，且易于实验，得到了广泛的应用。

然而，不管摩擦磨损试验机采用了何种摩擦副形式，现有的摩擦磨损模型试验机依然普遍只能研究一对摩擦副中两种对磨材料之间的相互作用。

随着各种新型耐磨材料的出现，市场对摩擦环节的摩擦学性能提出了更高的要求。传统的两种材料对磨的应用形式已无法很好地满足特定应用条件下的性能要求。多种摩擦材料相互协同作用的创新摩擦副结构作为一种潜在的解决方案受到了科研界的广泛关注。未来耐磨材料的摩擦学应用将不再局限于传统的两种摩擦材料之间的相互作用，两种或多种摩擦材料在同一个对磨面上的协同作用研究成为新的研究热点。

综上所述，现有的摩擦磨损试验机已无法满足多种材料之间协同摩擦作用的开发测试需求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种销盘式协同作用摩擦磨损测试装置及其测试方法，研究不同摩擦材料的结合使用在另一种对磨面上的协同作用，以及各自对应的摩擦学性能。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种销盘式协同作用摩擦磨损测试装置，所述测试装置包括：机械支承机构、中间轴机构、动力机构、试样销夹持加载机构、销盘摩擦副机构和数据采集机构；

所述中间轴机构安装在机械支承机构中间，动力机构与中间轴机构传动连接，所述销盘摩擦副机构中的摩擦盘周向固定在中间轴机构顶部；

所述试样销夹持加载机构至少有两组，每一组试样销夹持加载机构对应安装一个销盘摩擦副机构中的试样销，且试样销夹持加载机构之间相互独立设置；

所述试样销夹持加载机构分布在中间轴机构的圆周外侧，由试样销夹持机构和试样销加载机构组成；

所述试样销夹持机构中，试样销夹持臂水平安装在机械支承机构上，且试样销夹持臂相对于机械支承机构沿水平方向与竖直方向旋转，夹持在试样销夹持臂的试样销与摩擦盘相互接触，且各试样销与摩擦盘相互接触的摩擦作用轨迹相互重合；

所述试样销加载机构中，位于试样销夹持臂上方的试样销加载杆水平安装在机械支承机构上，且试样销加载杆相对于机械支承机构沿竖直方向旋转，所述试样销加载杆通过在端部安装加载砝码实现加载，试样销加载杆将载荷通过试样销夹持臂传递至试样销，并作用在摩擦盘上；