CN113358555B - 一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验装置及试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验装置及试验方法，属于一类飞机起落架试验技术领域。用以研究测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数，为密封圈摩擦力计算提供试验依据。包括基座、导轨、加载板、载荷传感器、上夹板、下夹板、压缩量调节螺钉，正压力传感器、密封圈固定板以及摩擦板；所述试验装置还包括用于驱动加载板沿导轨做直线往复运动的直线驱动机构；所述密封圈固定板的底面上开设有用于容置密封圈的容置槽，所述摩擦板可拆卸的连接在基座上、且处于密封圈固定板的下方。本案填补了技术空白，在摩擦系数试验过程中实现了压缩率可调的目的，具有试验效果好以及试验结果准确等优点。

Description

一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验装置及试 验方法
技术领域
本发明涉及一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验装置及试验方法，属于一类飞机起落架试验技术领域。
背景技术
液压缓冲器依靠液压阻尼对作用在其上的物体进行缓冲减速至停止，起到一定程度的保护作用。其中，密封圈摩擦系数对密封圈摩擦力的计算有着重要影响。
对于不同压缩率密封圈摩擦系数的测量目前在国内尚无相关公开试验研究报道，国外在该方面研究起步较早，但公开内容极少；并且在目前公开的专利中并无相关研究。因此，如何测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对以上问题，提出了一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验装置及试验方法，用以研究测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数，为密封圈摩擦力计算提供试验依据。
本发明的技术方案为：包括基座、导轨9、加载板4、载荷传感器5、上夹板6、下夹板12、压缩量调节螺钉10，正压力传感器14、密封圈固定板13以及摩擦板7；
所述导轨9固定连接在基座上，所述加载板4以及上夹板6均可滑动的连接在导轨9上，所述下夹板12固定连接在所述上夹板6的底面上，所述载荷传感器5的一端固定连接所述加载板4、且另一端固定连接所述上夹板6或下夹板12；所述试验装置还包括用于驱动加载板4沿导轨9做直线往复运动的直线驱动机构；
所述密封圈固定板13通过压缩量调节螺钉10以及正压力传感器14连接在下夹板12的下方，所述压缩量调节螺钉10的上部与下夹板12可旋转的相连接，所述压缩量调节螺钉10的底端与正压力传感器14螺纹连接，所述正压力传感器14与密封圈固定板13固定连接；所述密封圈固定板13的底面上开设有用于容置密封圈的容置槽，所述摩擦板7可拆卸的连接在基座上、且处于密封圈固定板13的下方。
所述容置槽的宽度大于密封圈15的外径。
所述下夹板12的底面上还固定连接有与压缩量调节螺钉10平行的定位销11，所述定位销11的底端穿入所述密封圈固定板13中。
所述压缩量调节螺钉10外壁的上部设有与其连为一体的限位环，所述下夹板12的顶面上开设有用于容置限位环的凹槽，所述上夹板6套接所述压缩量调节螺钉10、且压在所述限位环上。
所述直线驱动机构包括电机1、联轴器2、丝杆3以及螺母8，所述电机1固定连接在基座的一侧，所述丝杆3铰接在基座的上方、且丝杆3的一端通过联轴器2与电机1的输出轴保持联动，所述丝杆3与所述导轨9相平行；
所述螺母8套接所述丝杆3、且与丝杆3保持螺纹连接；所述螺母8还与加载板4固定相连。
所述导轨9具有两个，两个所述导轨9沿基座的中心对称设置、且相互平行。
按以下步骤进行试验：
步骤一：按照试验要求选择摩擦板、密封圈，并将环形的密封圈剪断后形成长条形的试验件，待用；
步骤二：不放置试验件，启动电机，采集运动过程中载荷传感器读数；
步骤三：安装试验件，调节压缩量调节螺钉，通过测量密封圈固定板与摩擦板之间的距离反推出对应位置密封圈的当前压缩率；
步骤四：启动电机，采集运动过程中载荷传感器以及正压力传感器的读数；
步骤五：将推力减去不放置试验件时的推力，再通过库伦摩擦力计算方法求得对应摩擦系数；
步骤六：一组试验结束，重复步骤四、步骤五，反复试验，收集每次试验求得的数据，进行数据处理。
本发明使用时，通过直线驱动机构以及加载板可以向下夹板以及密封圈固定板（13）施加推力或拉力，以便于对摩擦力进行测量；通过转动压缩力调节螺钉可以改变密封圈固定板与摩擦板的间距，从而压迫密封圈改变其压缩率，以便于提供试验环境。最终实现了在不同压缩率条件下密封圈摩擦系数进行测量的目的，本案填补了技术空白，在摩擦系数试验过程中实现了压缩率可调的目的，具有试验效果好以及试验结果准确等优点。
附图说明
图1是本案的结构示意图，
图2是本案中密封圈夹具的结构示意图，
图3是图2的左视图；
图中1是电机，2是联轴器，3是丝杆，4是加载板，5是载荷传感器，6是上夹板，7是摩擦板，8是螺母，9是导轨，10是压缩量调节螺钉，11是定位销，12是下夹板，13是密封圈固定板，14是正压力传感器，15是密封圈。
具体实施方式
为能清楚说明本专利的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利进行详细阐述。
本发明如图1-3所示，包括基座、导轨9、加载板4、载荷传感器5、上夹板6、下夹板12、压缩量调节螺钉10，正压力传感器14、密封圈固定板13以及摩擦板7；
所述导轨9固定连接在基座上，所述加载板4以及上夹板6均可滑动的连接在导轨9上，所述下夹板12固定连接在所述上夹板6的底面上，所述载荷传感器5的一端固定连接所述加载板4、且另一端固定连接所述上夹板6或下夹板12；所述试验装置还包括用于驱动加载板4沿导轨9做直线往复运动的直线驱动机构；
所述密封圈固定板13通过压缩量调节螺钉10以及正压力传感器14连接在下夹板12的下方，所述压缩量调节螺钉10的上部与下夹板12可旋转的相连接，所述压缩量调节螺钉10的底端与正压力传感器14螺纹连接，所述正压力传感器14与密封圈固定板13固定连接；所述密封圈固定板13的底面上开设有用于容置密封圈的容置槽，所述摩擦板7可拆卸的连接在基座上、且处于密封圈固定板13的下方。
使用时，通过直线驱动机构以及加载板可以向下夹板以及密封圈固定板13施加推力或拉力，以便于对摩擦力进行测量；通过转动压缩力调节螺钉可以改变密封圈固定板与摩擦板的间距，从而压迫密封圈改变其压缩率，以便于提供试验环境。最终实现了在不同压缩率条件下密封圈摩擦系数进行测量的目的，本案填补了技术空白，在摩擦系数试验过程中实现了压缩率可调的目的，具有试验效果好以及试验结果准确等优点。
所述容置槽的宽度大于密封圈15的外径。从而在压缩过程中可以使密封圈更好、更自由的产生形变，避免其受空间约束，使得试验更贴近实际使用工况，进而使得试验结果更为准确。
而密封圈15与容置槽侧壁之间的间隙，仅会在试验初期对试验结果有影响，待密封圈固定板平稳运动之后，则将可借助载荷传感器获得准确的摩擦力。
所述下夹板12的底面上还固定连接有与压缩量调节螺钉10平行的定位销11，所述定位销11的底端穿入所述密封圈固定板13中。从而在改变密封圈压缩量的过程中，即转动压缩量调节螺钉10的过程中，可使得密封圈固定板13可进行更为稳定的直线上下运动，以保证测量结果的稳定。
所述压缩量调节螺钉10外壁的上部设有与其连为一体的限位环，所述下夹板12的顶面上开设有用于容置限位环的凹槽，所述上夹板6套接所述压缩量调节螺钉10、且压在所述限位环上。从而实现压缩量调节螺钉10与下夹板12之间的可旋转连接，使得压缩量调节螺钉10可且仅可相对于下夹板12做相对旋转运动。
所述直线驱动机构包括电机1、联轴器2、丝杆3以及螺母8，所述电机1固定连接在基座的一侧，所述丝杆3铰接在基座的上方、且丝杆3的一端通过联轴器2与电机1的输出轴保持联动，所述丝杆3与所述导轨9相平行；
所述螺母8套接所述丝杆3、且与丝杆3保持螺纹连接；所述螺母8还与加载板4固定相连。这样，电机开启后，其输出轴的旋转将经过联轴器带动丝杆旋转，从而带动螺母以及加载板稳定的进行直线往复运动，最终实现通过加载板向下夹板施加推力或拉力的目的。
所述导轨9具有两个，两个所述导轨9沿基座的中心对称设置、且相互平行。从而可以对加载板4以及上夹板6实现更为稳定的导向作用。
按以下步骤进行试验：
步骤一：按照试验要求选择摩擦板、密封圈，并将环形的密封圈剪断后形成长条形的试验件，待用；
步骤二：不放置试验件，启动电机，计算机采集运动过程中载荷传感器读数；
步骤三：安装试验件，将试验件平行于容置槽的长度方向放置在容置槽中，调节压缩量调节螺钉，通过测量密封圈固定板与摩擦板之间的距离反推出对应位置密封圈的当前压缩率；
步骤四：启动电机，计算机采集运动过程中载荷传感器以及正压力传感器的读数，从而得到密封圈运动过程正压力与推力大小；
步骤五：将推力减去不放置试验件时的推力，再通过库伦摩擦力计算方法求得对应摩擦系数；
步骤六：一组试验结束，重复步骤四、步骤五，反复试验，收集每次试验求得的数据，进行数据处理（通常进行3-8组试验），即对多次试验获得的摩擦系数取平均值。
本发明具体实施途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验方法，其特征在于，通过试验装置来实现，所述试验装置包括基座、导轨（9）、加载板（4）、载荷传感器（5）、上夹板（6）、下夹板（12）、压缩量调节螺钉（10），正压力传感器（14）、密封圈固定板（13）以及摩擦板（7）；
所述导轨（9）固定连接在基座上，所述加载板（4）以及上夹板（6）均可滑动的连接在导轨（9）上，所述下夹板（12）固定连接在所述上夹板（6）的底面上，所述载荷传感器（5）的一端固定连接所述加载板（4）、且另一端固定连接所述上夹板（6）或下夹板（12）；所述试验装置还包括用于驱动加载板（4）沿导轨（9）做直线往复运动的直线驱动机构；
所述密封圈固定板（13）通过压缩量调节螺钉（10）以及正压力传感器（14）连接在下夹板（12）的下方，所述压缩量调节螺钉（10）的上部与下夹板（12）可旋转的相连接，所述压缩量调节螺钉（10）的底端与正压力传感器（14）螺纹连接，所述正压力传感器（14）与密封圈固定板（13）固定连接；所述密封圈固定板（13）的底面上开设有用于容置密封圈的容置槽，所述摩擦板（7）可拆卸的连接在基座上、且处于密封圈固定板（13）的下方；
按以下步骤进行试验：
步骤一：按照试验要求选择摩擦板、密封圈，并将环形的密封圈剪断后形成长条形的试验件，待用；
步骤二：不放置试验件，启动电机，采集运动过程中载荷传感器读数；
步骤三：安装试验件，调节压缩量调节螺钉，通过测量密封圈固定板与摩擦板之间的距离反推出对应位置密封圈的当前压缩率；
步骤四：启动电机，采集运动过程中载荷传感器以及正压力传感器的读数；
步骤五：将推力减去不放置试验件时的推力，再通过库伦摩擦力计算方法求得对应摩擦系数；
步骤六：一组试验结束，重复步骤四、步骤五，反复试验，收集每次试验求得的数据，进行数据处理。
2.根据权利要求1所述的一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验方法，其特征在于，所述容置槽的宽度大于密封圈（15）的外径。
3.根据权利要求1所述的一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验方法，其特征在于，所述下夹板（12）的底面上还固定连接有与压缩量调节螺钉（10）平行的定位销（11），所述定位销（11）的底端穿入所述密封圈固定板（13）中。
4.根据权利要求1所述的一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验方法，其特征在于，所述压缩量调节螺钉（10）外壁的上部设有与其连为一体的限位环，所述下夹板（12）的顶面上开设有用于容置限位环的凹槽，所述上夹板（6）套接所述压缩量调节螺钉（10）、且压在所述限位环上。
5.根据权利要求1所述的一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验方法，其特征在于，所述直线驱动机构包括电机（1）、联轴器（2）、丝杆（3）以及螺母（8），所述电机（1）固定连接在基座的一侧，所述丝杆（3）铰接在基座的上方、且丝杆（3）的一端通过联轴器（2）与电机（1）的输出轴保持联动，所述丝杆（3）与所述导轨（9）相平行；
所述螺母（8）套接所述丝杆（3）、且与丝杆（3）保持螺纹连接；所述螺母（8）还与加载板（4）固定相连。
6.根据权利要求1所述的一种测量不同压缩率条件下密封圈摩擦系数的试验方法，其特征在于，所述导轨（9）具有两个，两个所述导轨（9）沿基座的中心对称设置、且相互平行。
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