CN102109445B - 多向重载摩擦磨损试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种多向重载摩擦磨损试验方法，属于多向加载试验技术领域。该方法包括以下过程：往复运动平台（8）上安装第一夹头（2）和轴向加载拉力油缸（4），轴向加载拉力油缸（4）的拉力输出端还安装有第二夹头（3）；利用第一夹头（2）和第二夹头（3）夹紧滑轨试件（5）的两端；轴向加载拉力油缸（4）通过第二夹头（4）为滑轨试件（5）提供轴向载荷；一滚轮（6）位于滑轨试件（5）上方，通过驱动垂直加载压力油缸（1），使滚轮（6）与滑轨试件（5）接触，并提供滚轮与滑轨试件的接触垂直载荷；往复运动平台（8）带动滑轨试件（5）往复运动，并使滑轨试件（5）与滚轮（6）之间产生相对摩擦。该方法能够模拟真实受力状况。
Description
技术领域
本发明涉及一种多向重载摩擦磨损试验方法，属于摩擦学领域的多向加载试验装置及方法。
背景技术
现有的摩擦磨损试验装置多为滚动轴承试验装置，主要研究轴承在单向载荷作用下的磨损性能和失效机理，也有多向摩擦磨损试验装置，但其施加的载荷一般为模拟小载荷；对于像加速寿命试验中的多向重载摩擦磨损试验装置及方法在国内外文献资料中有少量介绍，如美国麦道飞机公司有相关的试验装置及方法。本发明是对民用飞机的元器件（滑轨）在真实载荷作用下的磨损性能和失效机理进行研究的一种试验装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够模拟真实受力状况的多向重载摩擦磨损试验方法。
一种多向重载摩擦磨损试验方法，其特征在于包括以下过程：a、往复运动平台上安装有带高度调整机构的垫块、第一夹头和轴向加载拉力油缸，轴向加载拉力油缸的拉力输出端还安装有第二夹头；b、根据滑轨试件的厚度，调整垫块高度，使得滑轨试件的中心高度与上述两个夹头的中心高度一致；c、将滑轨试件安置于垫块上，并利用第一夹头和第二夹头夹紧滑轨试件的两端；d、轴向加载拉力油缸通过第二夹头为滑轨试件提供轴向载荷；e、一滚轮位于滑轨试件上方，通过驱动垂直加载压力油缸，使滚轮与滑轨试件接触，并提供滚轮与滑轨试件的接触垂直载荷；f、往复运动平台带动滑轨试件往复运动，并使滑轨试件与滚轮之间产生相对摩擦。
上所述的多向重载摩擦磨损试验方法，其特征在于还包括以下过程：g、磨损试验过程中测量并实时记录以下参数：位移图谱、当前位移、当前速度、震动频谱、往复频率、往复次数；h、监测压力油缸输出的垂直载荷大小、拉力油缸输出的轴向载荷大小，若超出各自设定载荷的5%则***报警，人工检测报警原因并排除故障；i、监测液压***油温，超出安全设置油温时***报警，人工检测报警原因并排除故障；j、监测滑轨试件与滚轮的摩擦载荷、滑轨试件表面温度、滚轮的振幅，若超出各自的设定值时***报警，停机检测滑轨试件磨损状况。有益效果：与上述技术方案结合
（1）通过本试验方法，可以将试验的***误差控制在较小的范围内，使其满足民用飞机元器件的磨损性能试验精度要求；
（2）通过本试验方法，可以提供稳定、可靠的多向试验大载荷，可以模拟元器件的真实试验环境；
（3）所加载荷和往复频率在试验不停车的情况下随时改变，提高试验效率，并且加载卸载安全可控；
（4）试验参数记录完整，滑轨试件磨损状况得到实时监控，***故障可以及时发现，并且可以进行远程监测和控制。
附图说明
图1为多向重载摩擦磨损试验装置示意图;
图2为多向重载摩擦磨损试验路线图;
图中标号名称：1：垂直加载压力油缸；2：第一夹头；3：第二夹头；4：轴向加载拉力油缸；5：滑轨试件；6：滚轮；7：滚轮夹具；8、往复运动平台；9：运动油缸；10：立柱；11：工作台；12：高度调整机构；13：开环控制箱；14：液压油管。
具体实施方式
一种多向重载摩擦磨损试验装置，其特征在于包括：工作台11、安装于工作台上的往复运动平台8、固定于往复运动平台8一端的用于夹紧滑轨试件5一端的第一夹头2、固定在往复运动平台8另一端的拉力油缸4；还包括安装于拉力油缸4载荷输出端的用于夹紧滑轨试件另一端的第二夹头3；还包括安装于往复运动平台8上且位于第一夹头2与第二夹头3之间的用于支撑滑轨试件的高度调整机构12；还包括安装于伫立在工作台11上的立柱10上的压力油缸1、安装于压力油缸1载荷输出端的滚轮夹具7及其与滑轨试件产生滚动摩擦的滚轮6。
1. 调整试验工作台的水平度、垂直度，使其误差控制在20um范围以内，以保证轴向载荷处于水平面内，垂直载荷的方向与水平面垂直（每次装载滑轨试件之前均必须检测、调整）；
2. 选择滑轨试件，根据试件厚度测量值选择对应的垫块，以保证滑轨试件的中心高度与夹头的中心高度一致；
3. 打开试验装置的各控制***和监测***，并预热液压***15分钟；
4. 对滑轨试件进行表面润滑，将试验件放在调整垫上，调节液压***至高压状态，定位、夹紧滑轨试件；
5. 通过压力油缸驱动滚轮夹具往下移动，直至滚轮与滑轨试件接触，通过专用工具保证滚轮轴线与滑轨往复运动方向始终垂直；
6. 根据滑轨所需载荷，将垂直载荷和轴向载荷的5%作为预载荷输入控制程序的对应参数设定中；15分钟以后，直接输入所需的试验载荷，***以每秒不大于2%的极限试验载荷速率在预载荷的基础上开始加载，直至稳定；
7. 通过往复运动平台的运动油缸，调整滚轮与滑轨试件的起磨点，并使往复运动平台在运动油缸的驱动下开始摩擦磨损试验；
8. 通过监测***，可以实时监测和记录垂直载荷、轴向载荷、***油温、滑轨试件与滚轮的摩擦载荷、滑轨试件表面温度、滚轮的振幅、位移图谱、当前位移、当前速度、振动频谱、往复频率、往复次数等参数；
9. 在试验过程中，若垂直载荷、轴向载荷、***油温等参数中至少有一个参数超出设定的阈值时，***报警，停机检测并排故；
10. 在试验过程中，若滑轨试件与滚轮的摩擦载荷、滑轨试件表面温度、滚轮的振幅、滑轨试件往复运动次数等参数中至少有一个参数超出设定的阈值时，***报警，停机检测滑轨试件的磨损状况；
11. 试验结束时，先卸载轴向载荷，再卸载垂直载荷，并使滚轮夹具上升至一定高度，便于滑轨试件取出，关闭试验装置的各控制***和监测***。
Claims (2)
1.一种多向重载摩擦磨损试验方法，其特征在于包括以下过程：
a、往复运动平台（8）上安装有带高度调整机构（12）的垫块、第一夹头（2）和轴向加载拉力油缸（4），轴向加载拉力油缸（4）的拉力输出端还安装有第二夹头（3）；
b、根据滑轨试件（5）的厚度，调整垫块高度，使得滑轨试件（5）的中心高度与上述两个夹头的中心高度一致；
c、将滑轨试件（5）安置于垫块上，并利用第一夹头（2）和第二夹头（3）夹紧滑轨试件（5）的两端；
d、轴向加载拉力油缸（4）通过第二夹头（4）为滑轨试件（5）提供轴向载荷；
e、一滚轮（6）位于滑轨试件（5）上方，通过驱动垂直加载压力油缸（1），使滚轮（6）与滑轨试件（5）接触，并提供滚轮与滑轨试件的接触垂直载荷；
f、往复运动平台（8）带动滑轨试件（5）往复运动，并使滑轨试件（5）与滚轮（6）之间产生相对摩擦。
2.根据权利要求1所述的多向重载摩擦磨损试验方法，其特征在于还包括以下过程：
g、磨损试验过程中测量并实时记录以下参数：位移图谱、当前位移、当前速度、震动频谱、往复频率、往复次数；
h、监测压力油缸输出的垂直载荷大小、拉力油缸输出的轴向载荷大小，若超出各自设定载荷的5%则***报警，人工检测报警原因并排除故障；
i、监测液压***油温，超出安全设置油温时***报警，人工检测报警原因并排除故障；
j、监测滑轨试件与滚轮的摩擦载荷、滑轨试件表面温度、滚轮的振幅，若超出各自的设定值时***报警，停机检测滑轨试件磨损状况。
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