[实用新型]发动机缸套-活塞环悬浮整环式磨损模拟试验机

说明书

本实用新型属于发动机摩擦学。

缸套－活塞环是发动机三大摩擦付之一，其摩擦所消耗功约占整机摩擦阻力的50％。此外还常出现拉缸失效等。

国内外现有发动机缸套－活塞环磨损模拟试验机类型有：高速往复式和整环模拟式两大类。但高速往复式试验机的试样为切块式，使其试验结果相对实际工况有很大差别，因而不能满足实际工况的工作压力、温度和气氛的要求。而整环模拟式试验机在试验过程中不能进行强化试验，试验周期较长，而且在动平衡、工作压力、温度控制和气氛等方面均达不到实际工况的要求。为此作出本实用新型。

本实用新型的目的是使发动机缸套－活塞环这对摩擦付在不破坏其整体性的情况下进行强化模拟试验，并在试验过程中进行动态测试，使其在较短的周期内准确地得出反映该对摩擦付抗磨性能的动态试验参数，以适应这对摩擦付日益发展的新材料的试验研究的要求，该机投入使用后可直接为生产缸套－活塞环的厂家提供产品质量综合评定的设备。

本实用新型又是多功能用途的发动机缸套－活塞环磨损模拟试验机。可在此机上进行材料的摩擦性能试验、材料的耐磨性对比试验、拉缸试验和润滑状态及润滑剂性能试验。

本试验机由动力输入装置、平衡装置、运动转换机构、电气控制装置组成，通过连接杆〔14〕将恒质量弹性加载系统和整环式摩擦力的悬浮测试装置连入该试验机中。

由于采用了恒质量弹性加载系统，在不加载时进行的模拟试验可满足整环模拟试验机的要求，在加载时又可达到高速往复式试验机的效果。由于采用了整环式摩擦力的悬浮测试装置，当活塞环上下运动时，缸套与活塞环之间的摩擦力带动缸套上下往复运动，力传感器可输出力信号，从而测出缸套与活塞环间的摩擦力。据以上优点，此机可将在两种试验机上进行的磨损模拟试验一次性进行，从而避免了一种试样在两种试验机上进行试验所产生的误差，使其试验数据更加精确可信。

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

图1  发动机缸套－－活塞环悬浮整环式磨损模拟试验机。

图2  恒质量弹性加载系统。

1.  动力输入装置：由电机〔1〕、皮带轮〔2〕〔2′〕、皮带〔3〕组成。见图1。

首先双速交流电机〔1〕带动塔形皮带轮〔2〕转动，通过皮带〔3〕带动皮带轮〔2′〕转动，将运动传给曲轴〔5〕使其转动。

2.  平衡装置：由齿轮〔6〕〔7〕〔8〕、平衡轴〔9〕和质量块〔10〕组成。

曲轴齿轮〔6〕随曲轴〔5〕转动，将转动通过惰轮〔7〕传给平衡齿轮〔8〕带动平衡轴〔9〕转动。平衡轴〔9〕上装有与一级往复惯性力相平衡的质量块〔10〕。当曲轴〔5〕带动连杆〔11〕运动时所产生的往复惯性力将由平衡轴〔9〕上的质量块〔10〕完全平衡。

3.  运动转换机构：由曲轴〔5〕、连杆〔11〕、活塞〔12〕、缸套〔13〕组成。

当曲轴〔5〕转动时，通过连杆〔11〕带动活塞〔12〕在缸套〔13〕内往复运动，使转动转换为直线往复运动输出。

4.  恒质量弹性加载系统：由连接杆〔14〕、压紧块〔15〕、心轴〔16〕、加载螺母〔19〕、弹簧片〔18〕及质量调节块〔17〕组成。见图2。

在试验过程中通过调解加载螺母〔19〕对弹簧片〔18〕的轴向力的大小，达到调解试验环〔21〕所受压力的大小变化，来模拟实际工况时活塞环所受压力的变化。采用该系统的目的是对不同缸径进行试验时，调整质量调节块〔17〕，使其系统运动惯性力不变。

5.  整环式摩擦力的悬浮测试装置与电气控制装置：由悬浮测试装置和外接电气控制装置组成。

在整环式摩擦力的悬浮测试装置中，缸套〔20〕装在一个由全弹性系统支承的悬浮支座中，支座中装有力传感器，当活塞环〔21〕〔22〕上下运动时，缸套〔20〕与活塞环〔21〕〔22〕之间的摩擦力带动缸套〔20〕上下往复运动，力传感器一方面起阻尼作用抑制了缸套〔20〕的运动幅度排除了由于往复运动产生的附加惯性力，另一方面可输出力信号从而测出缸套〔20〕与活塞环〔21〕〔22〕间的摩擦力。并通过计算机算出相应的摩擦系数及该对摩擦付的实验室工作寿命。

通过电气控制装置可调解电炉〔23〕和进气量从而达到模拟实际工况的温度和气氛。

该试验机在具体操作中：

（1）当气氛加入腐蚀气体时可进行耐腐蚀试验。

（2）当加入磨料时可进行耐磨粒磨损试验。

（3）当加温、加载时可进行高温下拉缸试验。