一种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置和方法，包括摩擦试验台、控制界面和控制模块，控制模块根据控制界面的控制信息，开通电磁阀，接受水流量传感器的海水流量感知信号，控制比例阀打开一定的开度，盛水箱中的海水通过滴定管路和滴定针头按一定时间间隔定量滴定到盘试样和销试样的摩擦表面上，并将滴定信息传送至控制界面中，实时显示滴定的海水量，可方便的研究在海水滴定法润滑条件下的摩擦副材料的摩擦学特性，具有操作简单、控制方便、结构灵巧、占用空间小的特点，对研究滴定法润滑条件下材料的摩擦磨损性具有很好的适用性。
【专利说明】
一种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置及方法。
【【背景技术】】
[0002]根据国内外学者对材料摩擦学行为的研究可知，摩擦副材料在无润滑条件下的干摩擦学性能并不理想，具有较高的干摩擦因数和磨损率，在水润滑条件下的摩擦副的摩擦因数和磨损率较干摩擦下低。目前，学者所研究的摩擦试验中水润滑条件多采用滴定法和浸入法。滴定法通过细滴管将水以一定的流速滴在摩擦表面上，浸入法是将摩擦表面完全浸入到水中。
[0003]目前，常见的研究材料摩擦磨损试验的设备多为可直接控制载荷和速度等试验条件的设备，缺少专门研究滴定法海水润滑条件下材料摩擦磨损性能的实验设备，一般需借助辅助实验装置将海水滴定在摩擦表面，但都无法实现自动控制，无法保持定时定量滴定，影响实验数据的准确性，影响摩擦实验结果的准确推断。
[0004]影响摩擦副材料摩擦磨损性能的因素很多，有内因也有外因，寻求合理的实验装置以减小试验条件对实验结果的影响，同时，准确有效的控制实验条件成为我们追求的目标。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的在于解决上述问题，提供一种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置及方法，该装置能够自动调节控制滴定的海水量，实现研究滴定法海水润滑条件下的材料摩擦磨损试验，具有操作简单、控制方便、结构灵巧、占用空间小、适用性广的特点。
[0006]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现:
[0007]—种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置，其特征在于，包括盛水箱、控制模块以及摩擦试验台；盛水箱的出水口上连接滴定管路，滴定管路的末端固定连接滴定针头，滴定针头位于摩擦试验台盘试样的上方;滴定管路上由盛水箱的出口至滴定针头依次设置有电磁阀、水流量传感器和比例阀，电磁阀的控制端、水流量传感器的信号输出端和比例阀的控制端均与控制模块相交互；
[0008]水流量传感器检测滴定管路中海水的流量，输出感应信号至控制模块进行数据处理，控制模块判断海水的流量值，控制比例阀的开度，进行自动定量滴定或间隔滴定。
[0009]本发明进一步的改进在于:
[0010]所述滴定管路安装在支撑架上，支撑架安装于加载平台上。
[0011]所述控制模块上还连接有控制界面，控制界面能够根据试验要求预设每分钟海水的滴定量，或者每次滴定的时间间隔，也能够通过按键手动调节控制海水的滴定量或时间间隔，将控制信号传送至控制模块，实时监控显示摩擦试验中滴定的海水量。
[0012]所述控制界面能够进行鸣声警示。
[0013]所述支撑架能够调节高度和角度，进而改变滴定针头的滴定位置。
[0014]—种研究环境湿度对摩擦试验影响的实验装置的实验方法，包括以下步骤:
[0015]Stepl:根据摩擦试验所要求的海水滴定速率，预先设置滴定量；
[0016]Step2:控制模块控制电磁阀开通；
[0017]step3:水流量传感器检测是否有海水流过，判断盛水箱中是否存有海水;若无，说明盛水箱中没有海水，则执行Step4;若有，说明盛水箱中存有海水，则执行Step5;
[0018]step4:控制界面鸣声警示，提醒盛水箱中需添加海水；
[0019]Step5:水流量传感器检测海水流量值，将流量感知信号发送至控制模块；
[0020]Step6:控制模块根据预设信息，进行数据运算处理，控制比例阀打开一定的开度；[0021 ] Step7:海水按照预设滴定速率，定量滴定到盘试样和销试样的摩擦表面上。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0023]本发明可满足在海水滴定法润滑条件下的摩擦磨损试验，控制模块根据控制界面输入的控制信息，开通电磁阀，接受水流量传感器检测到的海水流量感知信号，控制比例阀打开一定的开度，盛水箱中的海水通过滴定管路和滴定针头定时定量滴定海水到摩擦配副上，也可进行间隔性的滴定，并在控制界面中实时显示滴定的海水量。本发明可方便的研究在海水滴定法润滑条件下的摩擦副材料的摩擦学特性，也可研究纯水、蒸馏水、植物油等液体在滴定法润滑条件下的摩擦试验，具有操作简单、控制方便、结构灵巧、占用空间小的特点，对研究滴定法润滑条件下材料的摩擦磨损性具有很好的适用性。
【【附图说明】】
[0024]图1为本发明的结构不意图；
[0025]图2为本发明的滴定控制框架流程图。
[0026]其中，1-摩擦试验平台；2-控制界面；3-控制模块;4-电磁阀；5-水流量控制传感器;6-滴定管路;7-比例阀；8-支撑架;9-滴定针头；10-盛水箱；11-主轴系统；12-销试样夹具;13-销试样;14-盘试样;15-盘试样夹具;16-加载平台。
【【具体实施方式】】
[0027]下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0028]参见图1，本发明一种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置，包括摩擦试验台1、控制界面2和控制模块3，滴定针头9与滴定管路6的一端头固定连接，滴定管路6安装在支撑架8上，滴定管路6分别与电磁阀4、水流量传感器5、比例阀7连通，滴定管路6和盛水箱1底部的出水口之间连接有电磁阀4，电磁阀4、水流量传感器5和比例阀7分别连接至控制丰旲块3上。
[0029]摩擦试验平台I包括主轴系统11，销试样夹具12安装在主轴系统11上，销试样13通过紧定螺钉固定在销试样夹具12上，盘试样14通过紧定螺钉固定在盘试样夹具15中，盘试样夹具15安装在加载平台16上，施加一定载荷使得销试样13与盘试样14相互接触，主轴系统11驱动销试样夹具12进行旋转运动，进行摩擦磨损试验。
[0030]调整支撑架8的位置，将滴定针头9放置于盘试样14和销试样13之间，使海水滴定在摩擦表面上。
[0031]控制模块3根据控制界面2的控制信息，开通电磁阀4，接受水流量传感器5的海水流量感知信号，控制比例阀7打开一定的开度，盛水箱10中的海水通过滴定管路6和滴定针头9按一定时间间隔定量滴定到盘试样14和销试样13的摩擦表面上，并将滴定信息传送至控制界面2中，实时显示滴定的海水量，可灵活方便的实现滴定法研究海水环境下材料的摩擦学性能。
[0032]如图2所示，本发明的实验方法包括以下步骤:
[0033]Stepl:根据摩擦试验所要求的海水滴定速率，预先设置滴定量。
[0034]Step2:控制模块3控制电磁阀4开通。
[0035]Step3:水流量传感器5检测是否有海水流过，判断盛水箱10中是否存有海水。若无，说明盛水箱10中没有海水，则执行Step4 ;若有，说明盛水箱10中存有海水，则执行Step50
[0036]Step4:控制界面2鸣声警示，提醒盛水箱10中需添加海水。
[0037]Step5:水流量传感器5检测海水流量值，将流量感知信号发送至控制模块3。
[0038]Step6:控制模块3根据预设信息，进行数据运算处理，控制比例阀7打开一定的开度。
[0039]Step7:海水按照预设滴定速率，定量滴定到盘试样14和销试样13的摩擦表面上。
[0040]以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
【主权项】
1.一种研究滴定法海水润滑下摩擦试验的实验装置，其特征在于，包括盛水箱(10)、控制模块(3)以及摩擦试验台(I);盛水箱(10)的出水口上连接滴定管路(6)，滴定管路(6)的末端固定连接滴定针头(9)，滴定针头(9)位于摩擦试验台(I)盘试样(14)的上方;滴定管路(6)上由盛水箱(10)的出口至滴定针头(9)依次设置有电磁阀(4)、水流量传感器(5)和比例阀(7)，电磁阀(4)的控制端、水流量传感器(5)的信号输出端和比例阀(7)的控制端均与控制模块(3)相交互； 水流量传感器(5)检测滴定管路(6)中海水的流量，输出感应信号至控制模块(3)进行数据处理，控制模块(3)判断海水的流量值，控制比例阀(7)的开度，进行自动定量滴定或间隔滴定。2.根据权利要求1所述的研究环境湿度对摩擦试验影响的实验装置，其特征在于，所述滴定管路(6)安装在支撑架(8)上，支撑架(8)安装于加载平台(16)上。3.根据权利要求1所述的研究环境湿度对摩擦试验影响的实验装置，其特征在于，所述控制模块(3)上还连接有控制界面(2)，控制界面(2)能够根据试验要求预设每分钟海水的滴定量，或者每次滴定的时间间隔，也能够通过按键手动调节控制海水的滴定量或时间间隔，将控制信号传送至控制模块(3)，实时监控显示摩擦试验中滴定的海水量。4.根据权利要求5所述的研究环境湿度对摩擦试验影响的实验装置，其特征在于，所述控制界面(2)能够进行鸣声警示。5.根据权利要求1所述的研究环境湿度对摩擦试验影响的实验装置，其特征在于，所述支撑架(8)能够调节高度和角度，进而改变滴定针头(9)的滴定位置。6.—种采用权利要求1-5任意一项所述研究环境湿度对摩擦试验影响的实验装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤: Stepl:根据摩擦试验所要求的海水滴定速率，预先设置滴定量； Step2:控制模块控制电磁阀开通； Step3:水流量传感器检测是否有海水流过，判断盛水箱中是否存有海水;若无，说明盛水箱中没有海水，则执行Step4;若有，说明盛水箱中存有海水，则执行Step5; Step4:控制界面鸣声警示，提醒盛水箱中需添加海水； Step5:水流量传感器检测海水流量值，将流量感知信号发送至控制模块； Step6:控制模块根据预设信息，进行数据运算处理，控制比例阀打开一定的开度； Step7:海水按照预设滴定速率，定量滴定到盘试样(14)和销试样(13)的摩擦表面上。
【文档编号】G01N3/56GK106092798SQ201610639434
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月5日 公开号201610639434.5, CN 106092798 A, CN 106092798A, CN 201610639434, CN-A-106092798, CN106092798 A, CN106092798A, CN201610639434, CN201610639434.5
【发明人】文怀兴, 王伟, 陈威, 桓茜
【申请人】陕西科技大学