[发明专利]阀芯和阀套界面时变粘附力特性测试方法与装置

摘要

本发明公开了阀芯和阀套界面时变粘附力特性测试方法与装置。已有阀芯阀套粘附力测试方法无法模拟实际粘附情况。本发明方法：第一拉压传感器对硫化在阀芯工作面的密封层和阀套进行预压；第二拉压传感器推动密封层与阀套分开；两传感器示数第二次相等时，第二伺服电机停转；绘制两传感器压力随时间变化曲线；曲线中两传感器示数两次相等的时间段，密封层对阀套的弹性力即为两者的粘附力，粘附力为第二拉压传感器示数减去第一拉压传感器示数；重复测三次，求均值即为阀芯阀套间的测试粘附力。本发明可获得优化设计阀芯阀套微纳表界面形貌的方法，提高阀芯阀套的响应速度、可靠性和使用寿命。

主权项

1.阀芯和阀套界面时变粘附力特性测试方法，其特征在于：该方法具体如下：步骤一、将待测工件的弹簧套置在待测工件的阀芯上，然后放入阀芯套筒内，弹簧的底端与压套的顶端端面接触；将阀套工作面置于硫化在阀芯工作面的密封层上，再将阀套与阀芯套筒固定；步骤二、第一伺服电机正转，驱动第一丝杠滑台的滑动台带动第一加载压块向上匀速移动，第一拉压传感器通过压套对弹簧进行压缩，阀芯的底端嵌入压套的预紧作用孔内；压缩的弹簧作用于阀芯，为密封层与阀套提供预压力，然后第一伺服电机停转；数据采集仪采集第一拉压传感器测得的预压力；对阀芯上的密封层和阀套进行时间大于24小时的预压；步骤三、第二伺服电机正转，同时数据采集仪继续采集第一拉压传感器和第二拉压传感器的压力；第二伺服电机驱动第二丝杠滑台的滑动台带动第二加载压块和第二拉压传感器向下匀速移动，使得推杆嵌入阀套的中心孔推动密封层与阀套分开；数据采集仪采集到第二拉压传感器与第一拉压传感器的示数第二次相等时，第二伺服电机停转；步骤四、数据采集仪将采集到的第一拉压传感器和第二拉压传感器的压力传给工控机，工控机绘制出第一拉压传感器及第二拉压传感器的压力随时间变化的曲线；将曲线中密封层和阀套的分离过程分为四个阶段，在这四个阶段中第一拉压传感器的示数F1与第二拉压传感器的示数F2之间的关系为F1＝F2+F弹其中，F弹为密封层对阀套的弹性力；第一阶段，第二拉压传感器下降直至推杆接触密封层，该阶段第二拉压传感器的示数为F2＝0，第一拉压传感器的示数为F1＝F预，其中，F预为第一拉压传感器测得的预压力；第二阶段，推杆继续下降，直至第二拉压传感器和第一拉压传感器的示数第一次相等，该阶段中F弹的方向与第二拉压传感器的受力方向相同，且F弹逐渐减小，直至F弹＝0，第一拉压传感器的示数F1与第二拉压传感器的示数F2同时增大，但F2增加的比F1快；第三阶段，推杆继续下降，直至第二拉压传感器和第一拉压传感器示数第二次相等，该阶段中F弹的方向与第二拉压传感器的受力方向相反，且F弹逐渐增大，第一拉压传感器的示数F1与第二拉压传感器的示数F2继续同时增大，且F1增加的比F2快，该阶段中F弹即为密封层对阀套的粘附力F粘，且粘附力为第二拉压传感器的示数减去第一拉压传感器的示数；第四阶段，密封层和阀套分离，第一拉压传感器和第二拉压传感器的示数保持相等；步骤五、第二伺服电机反转带动推杆复位，第一伺服电机反转带动第一拉压传感器复位；步骤六、重复步骤二至步骤五三次，得到三次粘附力F粘，求平均值后即为阀芯和阀套间的测试粘附力。