[发明专利]一种单摆式高速冲击划痕试验装置

说明书

本发明涉及单点冲击磨损试验装置技术领域，提供了一种单摆式高速冲击划痕试验装置，包括支撑架，支撑架上分别设置有单摆单元和供能单元及挡锤单元，单摆单元与供能单元相接触，完成划痕；单摆单元与供能单元相接触后，与挡锤单元相接触并被挡锤单元阻止单摆单元继续摆动；单摆单元与供能单元相接触的过程中，实现了划痕。单摆单元与供能单元相接触后，与挡锤单元相接触并被挡锤单元阻止单摆单元继续摆动，防止与单摆单元想接触的供能单元表面产生二次划痕。从而实现了模拟高速冲击情况下，单磨粒磨损的单摆式高速冲击划痕试验装置。就是说，模拟单磨粒在一定冲击力情况下高速划过材料表面产生一定深度的划痕，通过能量损失分析材料的磨损性能。

技术领域

本发明涉及单点冲击磨损试验装置技术领域，具体涉及一种单摆式高速冲击划痕试验装置。

背景技术

单摆冲击划痕是一种单摆式高速冲击划痕试验装置摩擦磨损试验方法，能够较好的模拟单磨粒在冲击力下划过试件表面并产生划痕的过程，从能量方面获得表层材料的破坏过程，通过计算划痕产生所消耗的能量等信息来衡量材料的耐磨损性能。

现有技术中的单摆划痕试验机工作模式为摆臂通过自身重力自由落下接触静止的试件，划痕速度很低，根据能量转化关系发现增加臂长对速度增加的收益很低(假设臂长1m可获得的最高划痕速度为6m/s左右，臂长为2m可获得的最高划痕速度为8.5m/s左右)。而在某些情况下，比如飞机在降落瞬间，以极高的速度(200km/h≈55m/s)冲击跑道，一般的单摆划痕试验机无法模拟此单磨粒磨损过程。

如何有效地解决上述技术问题，是目前本领域技术人员需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种单摆式高速冲击划痕试验装置。

单摆式高速冲击划痕试验装置包括支撑架，所述支撑架上分别设置有单摆单元和供能单元及挡锤单元，

所述单摆单元与所述供能单元相接触，完成划痕；

所述单摆单元与所述供能单元相接触后，与所述挡锤单元相接触并被所述挡锤单元阻止所述单摆单元继续摆动。

进一步地，所述单摆单元包括与所述支撑架相连接的定轴，靠近所述支撑架侧的所述定轴上连接有刻度盘，远离所述支撑架侧的所述刻度盘上通过所述定轴连接有摆臂，远离所述定轴侧的所述摆臂的端部设置有摆锤；

所述供能单元包括设置在所述支撑架上的U型架，所述U型架上分别设置有电机和连轴器，远离所述电机侧的所述连轴器上还连接有转轮轴，所述转轮轴上设置有转轮，所述转轮的圆周表面设置有与所述摆锤相接触的试件；

所述挡锤单元包括挡锤架，所述挡锤架上设置有多个与所述摆锤相接触的触发开关，所述挡锤架上还设置有控制板和挡销孔，所述挡销孔内设置有气阀，所述气阀连接有挡销。

进一步地，靠近所述试件侧的所述摆锤上设置有划件单元；

所述划件单元包括多个设置在靠近所述试件侧的所述摆锤上的螺孔，所述螺孔内连接有螺杆，靠近所述试件侧的所述螺杆的端部设置有划件。

进一步地，所述划件包括与所述螺杆相连接的划杆，远离所述螺杆侧的所述划杆的端部设置有划头；

所述划杆的一部分设置在所述摆锤内，所述划杆的另一部分设置在所述摆锤外部，所述摆锤外部的所述划杆上设置有划杆防护圈。

进一步地，所述摆锤与所述划杆防护圈之间设置有用于调节所述划头与所述试件之间的距离的调距垫片。

进一步地，所述调距垫片与所述摆锤之间设置有弹性件；

所述弹性件包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和所述第二弹片的中心点分别设置有供所述划杆穿过的的穿孔，所述第一弹片和所述第二弹片之间设置有多个X型弹柱。