CN106018148B - 一种高速摩擦学实验器 - Google Patents

Abstract

一种高速摩擦学实验器。本发明涉及材料应用领域，尤其是一种高速摩擦学实验器。本发明是要解决现有摩擦实验器无法对高速工况下的性能进行测试的问题。高速摩擦学实验器由电主轴、电主轴支架、机床基座、试验块支架导轨、试验块支架、砝码、试验块锁片、试验块、试验环锁紧螺母、试验环、控制面板、传感器、数据采集***、润滑油喷嘴和排风口组成。本发明用于材料摩擦学性能的测试。

Description

一种高速摩擦学实验器

技术领域

本发明涉及材料应用领域，尤其是一种高速摩擦学实验器。

背景技术

材料摩擦学性能在材料应用领域具有不可忽略的地位，因此，新型材料和新热处理方法使用后，需对其摩擦学性能进行测试，目前摩擦学大多在摩擦学实验机完成，该类实验机是为学术研究而设计的通用性实验设备，该类型虽然能够满足常规的摩擦学试验要求，但此类设备工作转速较低(一般不高于5000rpm)，无法对高速工况下(转速最高可达到12000rpm)的性能进行测试。

发明内容

本发明是要解决现有摩擦实验器无法对高速工况下的性能进行测试的问题，而提供一种高速摩擦学实验器。

本发明一种高速摩擦学实验器由电主轴、电主轴支架、机床基座、试验块支架导轨、试验块支架、砝码、试验块锁片、试验块、试验环锁紧螺母、试验环、控制面板、传感器、数据采集***、润滑油喷嘴和排风口组成；所述试验块支架水平设置在机床基座的上方；所述试验块支架的右端水平中心处设置有圆形孔，所述试验块支架的圆形孔内设置有直线轴承，所述试验块支架导轨贯穿所述试验块支架的圆形孔设置在所述机床基座的上表面；所述试验块支架的左端上表面设置有砝码；所述试验块支架的左端设置有试验块锁片，所述试验块通过试验块锁片固定在所述试验块支架的下表面；所述试验块的下方设置有试验环，所述试验环通过试验环锁紧螺母固定在电主轴的侧面；所述电主轴通过电主轴支架固定在机床基座的上表面；所述机床基座的左侧设置有控制面板；所述机床基座上表面设置有润滑油喷嘴；所述机床基座内设置有排风口；所述传感器通过支座设置在机床基座的上表面；所述传感器的水平线中心线与所述试验块支架的水平线中心线平行；所述传感器的信号输出端与数据采集***的信号接收端相连。

原理：本发明试验块支架可沿试验块支架导轨旋转和上下移动，砝码被放置于支架上端，通过自身重力实现对试验块的加载。试验环与试验块相互接触，电主轴转动时试验环随之转动，从而使试验环与试验块之间相对滑动，产生摩擦力。受到摩擦力的作用推动试验块支架绕试验块支架导轨摆动。实验实施过程中，转动的支架挤压传感器，受力后传感器会发生变形，传感器中的电桥电路原有平衡被打破，从而产生电信号，电信号被数据采集卡接收，经过信号调理再被导入计算机中，完成整个数据采集。通过磨床原有的电主轴转动，通过PLC进行控制以实现预定的实验转速要求；通过滑油***将油箱内的润滑油泵到接触表面，实现对试验环和试验块之间的润滑；在高速环境下，润滑油会因强烈的搅拌形成油雾，通排风装置将实验机腔内的油雾排出，并实现分离。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过改装的磨床可以对高度转动的摩擦学试验进行测试，大大提高了其实用性。同时也可对废旧的磨床再利用，节约成本。

附图说明

图1为一种高速摩擦学实验器的结构示意图；

图2为一种高速摩擦学实验器的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式一种高速摩擦学实验器由电主轴1、电主轴支架2、机床基座3、试验块支架导轨4、试验块支架5、砝码6、试验块锁片7、试验块8、试验环锁紧螺母9、试验环10、控制面板11、传感器12、数据采集***13、润滑油喷嘴14和排风口15组成；所述试验块支架5水平设置在机床基座3的上方；所述试验块支架5的右端水平中心处设置有圆形孔，所述试验块支架5的圆形孔内设置有直线轴承，所述试验块支架导轨贯穿所述试验块支架5的圆形孔设置在所述机床基座3的上表面；所述试验块支架5的左端上表面设置有砝码6；所述试验块支架5的左端设置有试验块锁片7，所述试验块8通过试验块锁片7固定在所述试验块支架5的下表面；所述试验块8的下方设置有试验环10，所述试验环10通过试验环锁紧螺母9固定在电主轴1的侧面；所述电主轴1通过电主轴支架2固定在机床基座3的上表面；所述机床基座3的左侧设置有控制面板11；所述机床基座3上表面设置有润滑油喷嘴14；所述机床基座3内设置有排风口15；所述传感器12通过支座设置在机床基座3的上表面；所述传感器12的水平线中心线与所述试验块支架5的水平线中心线平行；所述传感器12的信号输出端与数据采集***13的信号接收端相连。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述电主轴1的转速为9000rpm～12000rpm。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述试验块支架5的左端部与传感器12的端部在以试验块支架导轨4为圆心的同一圆周上。其他与具体实施方式一或二相同。

Claims (3)

1.一种高速摩擦学实验器，包括试验块支架(5)和砝码(6)，所述试验块支架(5)的左端上表面设置有砝码(6)，其特征在于高速摩擦学实验器由电主轴(1)、电主轴支架(2)、机床基座(3)、试验块支架导轨(4)、试验块支架(5)、砝码(6)、试验块锁片(7)、试验块(8)、试验环锁紧螺母(9)、试验环(10)、控制面板(11)、传感器(12)、数据采集***(13)、润滑油喷嘴(14)和排风口(15)组成；所述试验块支架(5)水平设置在机床基座(3)的上方；所述试验块支架(5)的右端水平中心处设置有圆形孔，所述试验块支架(5)的圆形孔内设置有直线轴承，所述试验块支架导轨贯穿所述试验块支架(5)的圆形孔设置在所述机床基座(3)的上表面；所述试验块支架(5)的左端设置有试验块锁片(7)，所述试验块(8)通过试验块锁片(7)固定在所述试验块支架(5)的下表面；所述试验块(8)的下方设置有试验环(10)，所述试验环(10)通过试验环锁紧螺母(9)固定在电主轴(1)的侧面；所述电主轴(1)通过电主轴支架(2)固定在机床基座(3)的上表面；所述机床基座(3)的左侧设置有控制面板(11)；所述机床基座(3)上表面设置有润滑油喷嘴(14)；所述机床基座(3)内设置有排风口(15)；所述传感器(12)通过支座设置在机床基座(3)的上表面；所述传感器(12)的水平线中心线与所述试验块支架(5)的水平线中心线平行；所述传感器(12)的信号输出端与数据采集***(13)的信号接收端相连。

2.根据权利要求1所述的高速摩擦学实验器，其特征在于所述电主轴(1)的转速为9000rpm～12000rpm。

3.根据权利要求1所述的高速摩擦学实验器，其特征在于所述试验块支架(5)的左端部与传感器(12)的端部在以试验块支架导轨(4)为圆心的同一圆周上。