CN206725372U - 一种球盘式摩擦试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球盘式摩擦试验机，加载杆（3）的一侧设有加载砝码（4），在加载杆（3）的中部安装有试样夹具总成，在加载砝码与试样夹具总成之间设有压力传感器（5），压力传感器（5）与加载杆（3）侧面相接触，压力传感器（5）与数据采集和处理***（2）连接，试样夹具总成包括上试样夹具体（7）和下试样夹具体（8），加载杆（3）上连接有上试样夹具连接件（9），上试样夹具连接件（9）与加载杆（3）为滑动连接，上试样夹具连接件（9）上设有上锁紧装置和侧面锁紧装置。本实用新型不但工作原理和机械结构简单，而且可以实现新型耐磨涂层干摩擦和湿摩擦试验研究。

Description

一种球盘式摩擦试验机

技术领域

本实用新型涉及一种球盘式摩擦试验机。

背景技术

摩擦磨损是材料的三种主要失效形式之一，它所造成的经济损失和危害十分巨大。因此，在许多应用领域都需要使用各种新型的耐磨涂层提高机器零件的摩擦磨损特性，表面涂层技术的应用越来越广泛。在新型耐磨涂层的研制与开发中，涂层摩擦磨损特性的试验研究是非常重要的。而材料的摩擦磨损性能指标主要通过摩擦磨损试验机来进行检测，因此摩擦磨损试验机是进行摩擦学试验研究必不可少的实验设备。摩擦磨损试验机的种类很多，其中球盘式摩擦磨损试验机结构紧凑、试样制备方便，是一种应用广泛的摩擦磨损试验机，但是目前现有技术中还没有出现可以实现新型耐磨涂层干摩擦和湿摩擦试验研究的摩擦磨损试验机。

发明内容

本实用新型提供了一种球盘式摩擦试验机，它不但工作原理和机械结构简单，而且可以实现新型耐磨涂层干摩擦和湿摩擦试验研究。

本实用新型采用了以下技术方案：一种球盘式摩擦试验机，它设有试验机基座，在试验机基座的上部设有数据采集和处理***和加载杆，在加载杆的一侧设有加载砝码，在加载杆的中部安装有试样夹具总成，在加载砝码与试样夹具总成之间设有压力传感器，压力传感器安装在加载杆侧面设有的立柱上，压力传感器与加载杆侧面相接触，压力传感器的信号输出端与数据采集和处理***的信号输入端连接，所述的试样夹具总成包括上试样夹具体和下试样夹具体，加载杆上连接有上试样夹具连接件，上试样夹具连接件与加载杆为滑动连接，上试样夹具连接件在加载杆上左右滑动，在上试样夹具连接件上设有上锁紧装置和侧面锁紧装置，当上试样夹具连接件在加载杆上滑动到位后通过上锁紧装置将上试样夹具连接件锁紧，上试样夹具体通过侧面锁紧装置与上试样夹具连接件连接，上试样夹具体上放置有上试样小球，下试样夹具体上放置有下试样体，下试样夹具体上设有转动驱动装置，转动驱动装置驱动下试样夹具体带动下试样体转动，静止的上试样小球与转动的下试样体组成摩擦副。

所述的加载杆的另一侧与试验机基座之间设有万向节，加载杆通过万向节安装在试验机基座上部。

所述的上锁紧装置设置为上锁紧螺栓，侧面锁紧装置为侧面锁紧螺栓，上锁紧螺栓安装在上试样夹具连接件上部与加载杆相对，加载杆穿过上试样夹具连接件上设有的方通孔与上试样夹具连接件为滑动连接，当上试样夹具连接件在加载杆上滑动到位后旋动上锁紧螺栓卡住加载杆将上试样夹具连接件锁紧，侧面锁紧螺栓位于上试样夹具连接件的侧面，当上试样夹具体的上部***到上试样夹具连接件内连接后通过侧面锁紧螺栓锁紧。

所述的上试样夹具体由外向内依次设有小球试样夹头和小球试样压紧柱，小球试样夹头的内表面设有内螺纹，上试样小球放置在小球试样夹头底部的夹口处，小球试样压紧柱的外表面设有外螺纹，小球试样夹头的内螺纹与小球试样压紧柱的外螺纹配合连接后上试样小球压紧。

所述的下试样夹具体设有下试样夹头，所述的转动驱动装置包括转轴、驱动电机和减速机，驱动电机通过减速机与转轴的一端为传动连接，转轴的另一端与下试样夹头为转动连接，驱动电机依次通过减速机和转轴带动下试样夹头转动，下试样夹头带动下试样体转动。所述的数据采集和处理***用于获取压力传感器的压力信号，将压力信号进行数据处理得到试样之间的摩擦系数和摩擦力。

本实用新型具有以下有益效果：采用了以下技术方案后，本实用新型具有操作便利和结构简单紧凑的特性，适用于新型耐磨涂层摩擦磨损特性试验研究，从而可以实现耐磨涂层摩擦力和摩擦系数的实时测量。本发明上试样夹具体可调整高度，通过螺纹连接压紧小球试样，上试样夹具体可在加载杆上左右移动调整位置，满足不同半径情况下试验，加载杆可以放大作用在试样上的载荷，万向节保证了加载杆可以在垂直平面内无阻力转动，便于试样安装和位置调整，能保证试验时试样之间的载荷大小保持不变，且加载杆可以在水平面内无阻力转动，从而把摩擦力转换为传感器上的压力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型上试样夹具体与上试样夹具连接件的连接示意图。

图3为图2的剖视图。

图4为图3中B处的放大图。

具体实施方式

在图1和图2中，本实用新型提供了一种球盘式摩擦试验机，它设有试验机基座1，在试验机基座1的上部设有数据采集和处理***2和加载杆3，在加载杆3的一侧设有加载砝码4，所述的加载杆3的另一侧与试验机基座1之间设有万向节11，加载杆3通过万向节11安装在试验机基座1上部，在加载杆3的中部安装有试样夹具总成，在加载砝码与试样夹具总成之间设有压力传感器5，压力传感器5安装在加载杆3侧面设有的立柱6上，压力传感器5与加载杆3侧面相接触，压力传感器5的信号输出端与数据采集和处理***2的信号输入端连接，在图2和图3中，所述的试样夹具总成包括上试样夹具体7和下试样夹具体8，加载杆3上连接有上试样夹具连接件9，上试样夹具连接件9与加载杆3为滑动连接，上试样夹具连接件9在加载杆3上左右滑动，在上试样夹具连接件9上设有上锁紧装置和侧面锁紧装置，所述的上锁紧装置设置为上锁紧螺栓12，侧面锁紧装置为侧面锁紧螺栓13，上锁紧螺栓12安装在上试样夹具连接件9上部与加载杆3相对，加载杆3穿过上试样夹具连接件9上设有的方通孔与上试样夹具连接件9为滑动连接，当上试样夹具连接件9在加载杆3上滑动到位后旋动上锁紧螺栓12卡住加载杆3将上试样夹具连接件9锁紧，侧面锁紧螺栓13位于上试样夹具连接件9的侧面，当上试样夹具体7的上部***到上试样夹具连接件9内连接后通过侧面锁紧螺栓13锁紧，当上试样夹具连接件9在加载杆3上滑动到位后通过上锁紧装置将上试样夹具连接件9锁紧，上试样夹具体7通过侧面锁紧装置与上试样夹具连接件9连接，上试样夹具体7上放置有上试样小球10，下试样夹具体8上放置有下试样体，下试样夹具体8上设有转动驱动装置，转动驱动装置驱动下试样夹具体带动下试样体转动，静止的上试样小球10与转动的下试样体组成摩擦副，在图4中，上试样夹具体7由外向内依次设有小球试样夹头14和小球试样压紧柱15，小球试样夹头14的内表面设有内螺纹，上试样小球10放置在小球试样夹头14底部的夹口处，小球试样压紧柱15的外表面设有外螺纹，小球试样夹头14的内螺纹与小球试样压紧柱15的外螺纹配合连接后上试样小球10压紧，所述的下试样夹具体8设有下试样夹头16，所述的转动驱动装置包括转轴17、驱动电机18和减速机19，驱动电机18通过减速机19与转轴17的一端为传动连接，转轴17的另一端与下试样夹头16为转动连接，驱动电机18依次通过减速机19和转轴17带动下试样夹头16转动，下试样夹头16带动下试样体转动，所述的数据采集和处理***2用于获取压力传感器5的压力信号，将压力信号进行数据处理得到试样之间的摩擦系数和摩擦力，加载砝码4通过加载杆3放大后，给上试样夹具连接件9施加压力，给上试样小球10与下试样体之间提供载荷，上试样夹具连接件6可在加载杆3上左右滑移来调整球盘试验时对磨旋转半径大小，当试验机工作时，试样之间的摩擦力会带动加载杆3在水平面方向旋转，这时压力传感器5就会阻碍加载杆3旋转，从而测量出阻力，压力传感器5获取的信号传送给数据采集和处理***2进行处理，并通过计算机运算就会得到摩擦力和摩擦系数。

Claims (6)

1.一种球盘式摩擦试验机，其特征是它设有试验机基座（1），在试验机基座（1）的上部设有数据采集和处理***（2）和加载杆（3），在加载杆（3）的一侧设有加载砝码（4），在加载杆（3）的中部安装有试样夹具总成，在加载砝码与试样夹具总成之间设有压力传感器（5），压力传感器（5）安装在加载杆（3）侧面设有的立柱（6）上，压力传感器（5）与加载杆（3）侧面相接触，压力传感器（5）的信号输出端与数据采集和处理***（2）的信号输入端连接，所述的试样夹具总成包括上试样夹具体（7）和下试样夹具体（8），加载杆（3）上连接有上试样夹具连接件（9），上试样夹具连接件（9）与加载杆（3）为滑动连接，上试样夹具连接件（9）在加载杆（3）上左右滑动，在上试样夹具连接件（9）上设有上锁紧装置和侧面锁紧装置，当上试样夹具连接件（9）在加载杆（3）上滑动到位后通过上锁紧装置将上试样夹具连接件（9）锁紧，上试样夹具体（7）通过侧面锁紧装置与上试样夹具连接件（9）连接，上试样夹具体（7）上放置有上试样小球（10），下试样夹具体（8）上放置有下试样体，下试样夹具体（8）上设有转动驱动装置，转动驱动装置驱动下试样夹具体带动下试样体转动，静止的上试样小球（10）与转动的下试样体组成摩擦副。

2.根据权利要求1所述的球盘式摩擦试验机，其特征是所述的加载杆（3）的另一侧与试验机基座（1）之间设有万向节（11），加载杆（3）通过万向节（11）安装在试验机基座（1）上部。

3.根据权利要求1所述的球盘式摩擦试验机，其特征是所述的上锁紧装置设置为上锁紧螺栓（12），侧面锁紧装置为侧面锁紧螺栓（13），上锁紧螺栓（12）安装在上试样夹具连接件（9）上部与加载杆（3）相对，加载杆（3）穿过上试样夹具连接件（9）上设有的方通孔与上试样夹具连接件（9）为滑动连接，当上试样夹具连接件（9）在加载杆（3）上滑动到位后旋动上锁紧螺栓（12）卡住加载杆（3）将上试样夹具连接件（9）锁紧，侧面锁紧螺栓（13）位于上试样夹具连接件（9）的侧面，当上试样夹具体（7）的上部***到上试样夹具连接件（9）内连接后通过侧面锁紧螺栓（13）锁紧。

4.根据权利要求1或3所述的球盘式摩擦试验机，其特征是上试样夹具体（7）由外向内依次设有小球试样夹头（14）和小球试样压紧柱（15），小球试样夹头（14）的内表面设有内螺纹，上试样小球（10）放置在小球试样夹头（14）底部的夹口处，小球试样压紧柱（15）的外表面设有外螺纹，小球试样夹头（14）的内螺纹与小球试样压紧柱（15）的外螺纹配合连接后上试样小球（10）压紧。

5.根据权利要求1所述的球盘式摩擦试验机，其特征是所述的下试样夹具体（8）设有下试样夹头（16），所述的转动驱动装置包括转轴（17）、驱动电机（18）和减速机（19），驱动电机（18）通过减速机（19）与转轴（17）的一端为传动连接，转轴（17）的另一端与下试样夹头（16）为转动连接，驱动电机（18）依次通过减速机（19）和转轴（17）带动下试样夹头（16）转动，下试样夹头（16）带动下试样体转动。

6.根据权利要求1所述的球盘式摩擦试验机，其特征是所述的数据采集和处理***（2）用于获取压力传感器（5）的压力信号，将压力信号进行数据处理得到试样之间的摩擦系数和摩擦力。