[发明专利]润滑薄膜摩擦学性能自动评价装置

摘要

本发明公开了润滑薄膜摩擦学性能自动评价装置，该装置由摩擦试验机、摩擦力测试、真空系统、伺服电机及电器控制构成。本发明是将高真空或大气、氮气、氦气等环境和装有伺服电机系统的摩擦试验机跟预先设定好启停逻辑关系的仪表以及继电器开关控制电路优化集成而成；本发明能够在高真空或大气、氮气、氦气等环境下对润滑薄膜的摩擦力、摩擦系数、摩损寿命等实现自动评价的试验装置，同时也可在手动控制下实现评价试验。

主权项

1.润滑薄膜摩擦学性能自动评价装置，其特征在于该装置由摩擦试验机、摩擦力测试、真空系统、伺服电机及电器控制构成；所述摩擦试验机上安装有上、下一组摩擦副试样，上试样（13）是下端面为球面的刚性摩擦副，其被夹持在摩擦副夹具（17）下端；摩擦副夹具（17）上端与施力螺纹杆（15）下端固定连接，施力螺纹杆（15）上安装有加载所需的砝码（14）并由固定螺母（16）固定；施力螺纹杆（15）与活动平衡杆（11）的一端垂直固定连接，活动平衡杆（11）通过装有轴承的支撑轴Ⅰ（8）安装于平衡杆支撑台Ⅱ（7）上，平衡杆支撑台Ⅱ（7）通过装有轴承的支撑轴Ⅱ（9）安装于平衡杆支撑台Ⅰ（6）上，平衡杆支撑台Ⅰ（6）固定于定位平台（5）上；通过调节定位平台（5）上的定位螺母Ⅱ（4）实现摩擦副上试样（13）与下试样（12）的相对接触位置，并由定位螺母Ⅰ（2）固定调节好的位置，定位平台（5）最终固定于支撑平台（22）上；活动平衡杆（11）另一端装有平衡杆螺母（3），通过调节平衡杆螺母（3）使得活动平衡杆（11）在不安装砝码(14)的情况下且与施力螺纹杆(15)、固定螺母(16)、摩擦副夹具(17)及摩擦副上试样(13)共同连接时仍呈水平自由活动状态，以保证评价试验时通过上试样(13)作用于下试样(12)上的法向载荷完全为砝码(14)重量；下试样（12）为涂有润滑薄膜材料的薄圆柱形试块，试块固定于样品台（10）上面且样品台（10）与伺服电机（23）转轴相连接；摩擦力传感器（21）上安装有测力杆（18），摩擦力传感器（21）由传感器固定架Ⅰ（19）和传感器固定架Ⅱ（20）连接固定于平衡杆支撑台Ⅰ（6）一侧；伺服电机（23）垂直固定于支撑平台（22）下面并套装于伺服电机座（24）内，支撑平台（22）则固定于伺服电机座（1）上；伺服电机座（1）再固定于试验机底座（24）上，摩擦试验机最终固定在真空罐内试验平台Ⅱ（34）上；摩擦力测试是由罐内摩擦试验机上的摩擦力传感器（21）通过信号电缆及真空罐上航空插座（29）与罐外精密压力测试仪连接，精密压力测试仪通过RS232通讯端口与计算机连接，并由安装于计算机上的数据采集软件完成试验数据实时采集、存储及绘图；真空系统由真空罐（32）、抽气机组和真空计量三部分构成；真空罐（32）为一端密封另一端装有真空罐大门（35）并采用氟橡胶圈密封的卧式圆柱体结构构成，真空罐（32）固定安装于试验平台Ⅰ（27）上，罐内安装有罐内试验平台Ⅱ(34)，真空罐法兰上安装有航空插座(29)、进放气阀门(28)、热偶规管(30)、电离规管(31)；抽气机组由安装有电磁阀(26)的机械泵(25)通过波纹管(37)与分子泵(36)连接，分子泵(36)通过法兰在真空罐(32)下方与真空罐(32)连接；真空计量由安装于真空罐上的热偶规管(30)和电离规管(31)通过信号电缆与复合真空计连接构成；电器控制部分是三相动力电通过总电源接触器再与冷水机电源接触器和机械泵电源接触器连接，两组电源接触器分别控制冷水机和机械泵工作；并且从总电源接触器分出一组220伏交流电分别给分子泵控制器电源、复合真空计、CNC可编程控制器、伺服驱动器、摩擦力测试仪、时间继电器供电；分子泵控制器电源外控启动接线端子连接复合真空计继电器开关A；CNC可编程控制器外控启动接线端子连接复合真空计继电器开关B；CNC可编程控制器外控停止接线端子连接摩擦力测试仪继电器开关C；时间继电器启动接线端子连接摩擦力测试仪继电器开关D；分子泵控制器电源外控停止接线端子连接时间继电器开关E；总电源接触器控制开关连接时间继电器开关F。