CN108303338A - 一种利用电磁力自动加载载荷的新型磨耗机 - Google Patents

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白文娟
王岩
楚电明
潘玮
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Abstract

新型磨耗机由偏转角电机、上支架、电磁炉、温度传感器、滑轨、导线、旋转托盘、主动电机、砂轮、胶轮试样、L型支架、压力传感器、铁柱、电磁铁组成。上支架通过偏转角电机轴与旋转托盘连接,两者之间可以进行相对转动,偏转角电机通过螺栓固定在上支架上,主动电机通过螺栓固定在旋转托盘上,上支架下方有一个小型电磁炉加热胶轮试样部分的金属轮毂,胶轮试样通过轴承与L型支架上的轴相接触,L型支架通过其上的螺丝孔和压力传感器上的螺丝相配合进而和压力传感器连接,压力传感器通过螺丝与下端铁柱相连接,铁柱周围缠有导线,铁柱下方与电磁铁相接触,当导线通电时,铁柱会由于斥力悬浮并给胶轮试样传递力。

Description

一种利用电磁力自动加载载荷的新型磨耗机
技术领域
本发明涉及加载机构,特别是涉及一种测试橡胶磨耗性能的电磁力加压机构。
背景技术
轮胎的磨耗性能是衡量轮胎质量好坏的重要指标之一,是轮胎厂必检项目。通过测量前后胶轮试样质量的变化来检验胶轮试样的质量好坏。胶轮试样的工作环境、载荷加载方式、试样偏转角影响着检测结果的精度。
目前的磨耗试验机有无法模拟轮胎真实工作环境、加载载荷不均匀、磨耗不充分的缺点,造成了测试精度不高,并且现有磨耗机自动化程度低,降低了工作效率。
发明内容
本发明的目的为提供一种能够通过电磁力自动加载载荷的新型磨耗机,并能实现模拟轮胎真实环境、载荷恒定、试样角度偏转的功能。能够解决现有磨耗机加载载荷方式比较复杂,测试精度不高,工作效率低等缺点。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
新型磨耗机由偏转角电机、上支架、电磁炉、温度传感器、滑轨、导线、旋转托盘、主动电机、砂轮、胶轮试样、L型支架、压力传感器、铁柱、电磁铁组成。上支架通过偏转角电机轴与旋转托盘连接,两者之间可以进行相对转动,偏转角电机通过螺栓固定在上支架上,主动电机通过螺栓固定在旋转托盘上,上支架下方有一个小型电磁炉加热胶轮试样部分的金属轮毂,胶轮试样通过轴承与L型支架上的轴相接触,L型支架通过其上的螺丝孔和压力传感器上的螺丝相配合进而和压力传感器连接,压力传感器通过螺丝与下端铁柱相连接,铁柱周围缠有导线,铁柱下方与电磁铁相接触,当导线通电时,铁柱会由于斥力悬浮并给胶轮试样传递力。
电磁铁为永磁体,断电时其与上部的铁柱相接触,当电路导通后铁柱一端产生和电磁铁一极相同的极性,两者产生电磁斥力,铁柱由于受到斥力而悬浮,胶轮试样也会悬浮上升,当碰到砂轮时,两者之间会加载载荷,压力传感器检测压力大小,此时电流增大,当胶轮试样和砂轮之间的压力到达标定值时,电流停止增大,此时主动电机启动,开始测试。
中间支撑轴与金属轮毂及胶轮试样同轴心,中间支撑轴采用铜材料,磁导率低,金属轮毂采用铁氧体材料,磁导率高,金属轮毂外表面齿状突起增大与胶轮试样摩擦系数,工作时金属轮毂同胶轮试样一同转动,金属轮毂与中间轴之间有轴承相支撑。主动电机轴与砂轮同轴心,两者同步转动,砂轮表面粗糙,通过相对转动摩擦胶轮试样,达到测试胶轮试样的目的。
压力传感器为S型压力传感器,可测压力和拉力,L型支架通过其上的螺丝孔和压力传感器上的螺丝相配合进而和压力传感器连接,压力传感器通过螺丝与下端铁柱相连接,压力传感器可将力从铁柱传递给L型支架并间接测得胶轮试样的压力。
铁柱周围饶有导线,下端与电磁铁接触,铁柱及其连接部分可沿导轨滑动,当导线无交变电流,铁柱与电磁铁相互接触,当机器运行时导线通有交变电流,铁柱一端产生与电磁铁相对一端相同的磁性,两者之间产生斥力,进而铁柱悬浮给上部连接部分加载载荷。
偏转角电机轴与上支架通过轴承支撑,偏转角电机轴一端与旋转托盘同步转动,工作过程中通过偏转角电机轴旋转控制砂轮角度调整进而使胶轮试样磨耗更加充分,增大测试精度。
电磁炉在上支架下部,与金属轮毂相对,电磁炉在工作时加热胶轮试样内部的金属轮毂部分,金属轮毂磁导率大,生热快,胶轮试样及中间支撑轴磁导率低,温度不会因为磁场改变而变化,当温度传感器检测胶轮试样表面达到预定值时停止加热,此时胶轮试样内部温度高,模拟了轮胎的真实工作状况,提高了实验精度。
附图说明
图1为电磁力自动加载载荷的新型磨耗机图,图2为胶轮试样部分;
图1中:偏转角电机1、上支架2、电磁炉3、温度传感器4、导轨5、导线6、旋转托盘7、主动电机8、砂轮9、胶轮试样10、L型支架11、压力传感器12、铁柱13、电磁铁14。
图2中:胶轮试样10、金属轮毂15、铜轴16。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明做详细的说明。
如图1所示,本发明的目的为提供一种能够通过电磁力自动加载载荷的新型磨耗机,偏转角电机(1)用来控制砂轮(9)的偏转角使胶轮试样(10)摩擦充分,偏转角电机(1)两侧有螺栓孔,通过螺栓固定在上支架(2)上,偏转角电机(1)轴与上支架(2)之间有轴承且轴与旋转托盘(7)同步转动,主动电机(8)通过螺栓固定在旋转托盘(7)上,砂轮(9)为主动轮与主动电机(8)轴同步转动,达到磨耗胶轮试样(10)的目的。
胶轮试样(10)为从动轮,通过与砂轮(9)之间的摩擦转动,砂轮(9)与由铜材料构成的中间支撑轴磁导率低,在磁场变化的条件下温度几乎不会发生变化,金属轮毂磁导率高,在磁场变化时,温度升高,并且将热量从胶轮试样(10)内部传递给胶轮试样(10)的表面,与真实情况工作的轮胎温度场一致,提高了测试精度,金属轮毂***有齿,增大了与胶轮试样(10)的摩擦,防止相对滑动。
电磁炉(3)周围产生变化的磁场,使金属轮毂内部生热并导致胶轮试样(10)表面温度升高,温度传感器(4)检测胶轮试样(10)表面温度,当表面温度达到额定值时,电磁炉(3)停止通电,并启动主动电机(8),使磨耗机开始工作。
L型支架(11)与中间支撑轴相对固定,L型支架(11)通过其上的螺丝孔和压力传感器(12)上的螺丝相配合进而和压力传感器(12)连接,压力传感器(12)通过螺丝与下端铁柱(13)上的螺丝孔配合进而和铁柱(13)相连接,压力传感器(12)可将力从铁柱 (13)传递给L型支架(11)进而传递给胶轮试样(10)。
主动轴开始启动后,导线(6)上开始通有交变电流,铁柱(13)的下端出现与电磁铁(14)上端相同的极性,当电流慢慢增大时,铁柱(13)开始沿着导轨(5)悬浮,电磁铁 (14)和铁柱(13)之间不再相互接触,随着电流的增大,铁柱(13)和电磁铁(14)之间的距离增大,当砂轮(9)和胶轮试样(10)相互接触后,铁柱(13)受到的磁斥力由重力变为重力和弹性力的合力,当合力达到额定值时,电流不再增大,之后通过压力传感器 (12)来使砂轮(9)和胶轮试样(10)之间的压力恒定。
压力传感器(12)为传递部件和感受部件,其上与L型支架(11)连接,下有铁柱(13)连接,整体在滑轨上滑动,将铁柱(13)受到的磁斥力传递到胶轮试样(10)上,当压力传感器(12)检测到的压力小于额定值时,电流增大,当检测到的压力大于额定值时,电流减小,使胶轮试样(10)受到的压力处于动态平衡中。

Claims (8)

1.一种可利用电磁力自动加载载荷的新型磨耗机,所述装置其特征在于:上支架(2)通过偏转角电机(1)轴与旋转托盘(7)连接,两者之间可以进行相对转动,偏转角电机(1)通过螺栓固定在上支架(2)上,主动电机(8)通过螺栓固定在旋转托盘(7)上,上支架(2)下方有一个小型电磁炉(3)加热胶轮试样(10)部分的金属轮毂(15),胶轮试样(10)通过轴承与L型支架(11)上的轴相接触,L型支架(11)通过其上的螺丝孔和压力传感器(12)上的螺丝相配合进而和压力传感器(12)连接,压力传感器(12)通过螺丝与下端铁柱(13)相连接,铁柱(13)周围缠有导线(6),铁柱(13)下方与电磁铁(14)相接触,当导线(6)通电时,铁柱(13)会由于斥力悬浮并给胶轮试样(10)传递力。
2.根据权利要求1所述电磁铁(14),其特征在于:电磁铁(14)为永磁体,断电时其与上部的铁柱(13)相接触,当电路导通后铁柱(13)一端产生和电磁铁(14)一极相同的极性,两者产生电磁斥力,铁柱(13)由于受到斥力而悬浮,胶轮试样(10)也会悬浮上升,当碰到砂轮(9)时,两者之间会加载载荷,压力传感器(12)检测压力大小,此时电流增大,当胶轮试样(10)和砂轮(9)之间的压力到达标定值时,电流停止增大,此时主动电机(8)启动,开始测试。
3.根据权利要求1所述胶轮试样(10)部分,其特征在于:中间支撑轴与金属轮毂(15)及胶轮试样(10)同轴心,中间支撑轴采用铜材料,磁导率低,金属轮毂(15)采用铁氧体材料,磁导率高,金属轮毂(15)外表面齿状突起增大与胶轮试样(10)摩擦系数,工作时金属轮毂(15)同胶轮试样(10)一同转动,金属轮毂(15)与中间轴之间有轴承相支撑。
4.根据权利要求1所述砂轮(9)部分,其特征在于:主动电机(8)轴与砂轮(9)同轴心,两者同步转动,砂轮(9)表面粗糙,通过相对转动摩擦胶轮试样(10),达到测试胶轮试样的目的。
5.根据权利要求1所述压力传感器(12),其特征在于:压力传感器(12)为S型压力传感器(12),可测压力和拉力,L型支架(11)通过其上的螺丝孔和压力传感器(12)上的螺丝相配合进而和压力传感器(12)连接,压力传感器(12)通过螺丝与下端铁柱(13)相连接,压力传感器(12)可将力从铁柱(13)传递给L型支架(11)并间接测得胶轮试样(10)的压力。
6.根据权利要求1所述铁柱(13),其特征在于:铁柱(13)周围饶有导线(6),下端与电磁铁(14)接触,铁柱(13)及其连接部分可沿导轨(5)滑动,当导线(6)无交变电流,铁柱(13)与电磁铁(14)相互接触,当机器运行时导线(6)通有交变电流,铁柱(13)一端产生与电磁铁(14)相对一端相同的磁性,两者之间产生斥力,进而铁柱(13)悬浮给上部连接部分加载载荷。
7.根据权利要求1所述偏转角电机(1),其特征在于:偏转角电机(1)轴与上支架(2)通过轴承支撑,偏转角电机(1)轴一端与旋转托盘(7)同步转动,工作过程中通过偏转角电机(1)轴旋转控制砂轮(9)角度调整进而使胶轮试样(10)磨耗更加充分,增大测试精度。
8.根据权利要求1所述电磁炉(3),其特征在于:电磁炉(3)在上支架(2)下部,与金属轮毂(15)相对,电磁炉(3)在工作时加热胶轮试样(10)内部的金属轮毂(15)部分,金属轮毂(15)磁导率大,生热快,胶轮试样(10)及中间支撑轴磁导率低,温度不会因为磁场改变而变化,当温度传感器(4)检测胶轮试样(10)表面达到预定值时停止加热,此时胶轮试样(10)内部温度高,模拟了轮胎的真实工作状况,提高了实验精度。
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