变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验装置转让专利
申请号 : CN201110122707.6
文献号 : CN102288502B
文献日 : 2013-02-13
发明人 : 朱华 , 周元凯 , 张文谦 , 姬翠翠
申请人 : 中国矿业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验机,包括工作台(5)、设在工作台(5)上的导轨(2)、滑台(3)、左立柱(4)、右立柱(13),左右立柱上设有杠杆(7),杠杆(7)上设有砝码挂钩(14)和设在砝码挂钩上的砝码(15),滑台(3)的一侧设有连杆(16),连杆(16)的外端连接有曲轴盘(17),曲轴盘(17)经轴与设在工作台(5)内的主轴电机(1)相连,通过连杆(16)推动滑台(3)在导轨(2)上做往复运动,其特征在于:所述的滑台(3)上设有随滑台往复运动的内凹弧面下夹具(18),杠杆(7)上设有与内凹弧面下夹具(18)相配合静止不动的外凸弧面上夹具(19),外凸弧面上夹具(19)上铰接有固定于杠杆(7)上的加载杆(9),加载杆(9)上设有测试摩擦力的应变片(8);所述的右立柱(13)内设有位于杠杆(7)端部上方的变载器(11),并设有位于杠杆(7)端部两侧的限摆器(10),变载器(11)的变载器轴上连接有固定在右立柱(13)外侧的变载器电机(12);
所述的变载器(11)包括变载器箱体(11-16)、设在变载器箱体(11-16)内的变载器轴(11-10)、固定在变载器轴(11-10)上的凸轮(11-4)和设在凸轮(11-4)下的T形凸轮从动导杆(11-3),T形凸轮从动导杆(11-3)的下端连接有套装在弹簧导柱(11-1)上的弹簧导套(11-14)和设在弹簧导套(11-14)上的弹簧(11-2);
所述的限摆器(10)由限摆器座(10-1)、固定在限摆器座(10-1)上的限摆器轴(10-3)、设在限摆器轴(10-3)上限制杠杆(7)横向摆动的限摆器轴承(10-2)构成。
2.根据权利要求1所述的变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验机,其特征在于:所述的内凹弧面下夹具(18)包括下夹具体(18-1)、经锁紧螺栓(18-3)固定在下夹具体(18-1)上的缸套试件(18-2),缸套试件(18-2)的底部设有加热管(18-4)和与加热管(18-4)纵横交叉排列的多个热电偶(18-5)。
3.根据权利要求1所述的变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验机,其特征在于:所述的外凸弧面上夹具(19)包括其上开有球形凹槽的上夹具体(19-1),上夹具体(19-1)的底部间隔设有左中右三个弧形活塞环试件(19-3),设置在中部的弧形活塞环试件一侧对称设有活塞环紧定螺钉(19-4),设置在左右两侧的弧形活塞环试件分别设有经活塞环锁紧螺栓(19-2)固定的活塞环锁紧块(19-5)。
说明书 :
变载荷缸套活塞环摩擦磨损试验装置
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
18-2-缸套试件;18-3-锁紧螺栓;18-4-加热管;18-5-热电偶;19-外凸弧面上夹具;
19-1上夹具体;19-2-活塞环锁紧螺栓;19-3-活塞环试件;19-4-活塞环紧定螺钉;19-5活塞环锁紧块;19-6活塞环锁紧螺母; 20-卸载螺栓;21-卸载螺母。
具体实施方式
320mm处,变载器10固定在距销轴480mm处,通过杠杆7放大加载力。交变载荷和定载荷通过加载杆9末端球头作用于外凸弧面上夹具19球窝,最终传递到缸套活塞环摩擦副。主轴电机1驱动曲轴盘17转动,并通过连杆16与滑台3相连,滑台在导轨2上往复运动,内凹弧面下夹具18固定在滑台上,随滑台往复运动,外凸弧面上夹具19静止,使缸套与活塞环相互摩擦。滑台3上设有随滑台往复运动的内凹弧面下夹具18,内凹弧面下夹具18包括下夹具体18-1、经锁紧螺栓18-3固定在下夹具体18-1上的缸套试件18-2,缸套试件18-2的底部设有加热管18-4和与加热管18-4交叉排列的多个热电偶18-5,如图4所示,将缸套试件18-2放入内凹弧面下夹具18的定位槽中并使用三个M3的内六角螺栓18-3锁紧。加热管18-4安装于缸套试件下方,三个热电偶18-5分别安装于上止点、中点、下止点处实时测量加热温度,将测得信号反馈至温控仪对加热温度进行精确调节。杠杆7上设有与内凹弧面下夹具18相配合静止不动的外凸弧面上夹具19,外凸弧面上夹具19包括其上开有球形凹槽的上夹具体19-1,上夹具体19-1的底部间隔设有左中右三个弧形活塞环试件19-3,设置在中部的弧形活塞环试件一侧对称设有活塞环紧定螺钉19-4,设置在左右两侧的弧形活塞环试件分别设有经活塞环锁紧螺栓19-2固定的活塞环锁紧块19-5,如图5图6所示,将活塞环试件放入外凸弧面上夹具19的卡槽中,先放入中间环,使用活塞环紧定螺钉19-4固定,再放入第一道和第三道活塞环并使用活塞环锁紧螺栓19-2、活塞环锁紧螺母19-6和活塞环锁紧块19-5锁紧。若进行两环摩擦磨损实验则将其放入左右两侧槽中并锁紧。外凸弧面上夹具19上部球窝与加载杆9球头相配合,保证加载方向竖直向下。外凸弧面上夹具19上铰接有固定于杠杆7上的加载杆9,加载杆9上设有测量摩擦力的应变片8;所述的右立柱13内设有位于杠杆7端部上方的变载器11,并设有位于杠杆7端部两侧的限摆器10,变载器11的动力轴上连接有固定在右立柱13外侧的变载器电机12。变载器11主要由凸轮传动机构和与其相连的压力传感器构成,如图2图3所示,凸轮传动机构主要由变载器箱体11-16、设在变载器箱体11-16内的变载器轴11-10、固定在变载器轴11-10上的凸轮11-4和设在凸轮11-4下的T形凸轮从动导杆11-3构成;凸轮11-4通过凸轮紧定螺钉11-8和轴肩固定在凸轮轴11-10上。变载器电机12经凸轮轴11-10、键11-5带动凸轮
11-4转动。变载器左端盖11-7和变载器右端盖11-12用以固定变载器轴承11-6,变载器轴11-10由变载器轴承11-6支撑。固定在变载器箱体上变载器箱体11-16固定,T形凸轮从动导杆11-3经导向套11-14周期性压缩弹簧11-2,弹簧弹力经弹簧导柱11-1、压力传感器11-15作用于杠杆7上,压力传感器可实时测量变载力。变载器箱体11-16中填充固体润滑油脂并安装有唇形密封圈11-11和O形密封圈11-13。限摆器轴承11-10安装在杠杆
7左右两侧,与之相接触,用以减小杠杆横向振动,提高测量精度。卸载螺母21焊接在右立柱13上,试验前使用扳手将卸载螺栓20上旋,顶起杠杆,使加载杆9的球头脱离外凸弧面上夹具19的球窝,取下外凸弧面上夹具对试件装卡;试验时将螺栓下旋使之不与杠杆7接触;试验后按照上述方法取下外凸弧面上夹具19及试件,将卸载螺栓旋起至设定高度支撑杠杆,避免加载杆9与内凹弧面下夹具18接触。限摆器10由限摆器座10-1、固定在限摆器座10-1上的限摆器轴10-3、设在限摆器轴10-3上限制杠杆7横向摆动的限摆器轴承10-2构成,如图3所示。