可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机

本技术涉及测试零件摩擦磨损性能工业领域，更具体地说，涉及一种可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机。

背景技术：

1、北京交通大学王文斌研制出一款多功能旋转式摩擦磨损试验机。该试验机接触方式可在“球-盘”和“销-盘”之间进行切换，可进行在最大载荷为10n、最高转速为1500r／min、最高温度可达300℃下的摩擦磨损试验。针对研制的试验机设计了一款专用的力传感器(“h”型孔悬臂梁式传感器)。该试验机仍存在一些不足之处如：并没有对“h”型孔悬臂梁式传感器在结构尺寸方面进行最优化处理；控制系统只能实现匀速和变速两种工况，面对更复杂的工况无法实现，还需要继续完善。

2、国外比较知名的摩擦试验机研发公司有美国falex、cetr公司、德国wazau等公司。其中美国falex公司研制的摩擦试验机可以精确测量各种液体如润滑油、燃油、涂料等材料的摩擦磨损性能。摩擦试验机不仅仅应用于工业制造领域，在医疗领域也得到长足发展。德国wazau等公司研制了一款假肢摩擦磨损试验用以研究假肢的摩擦磨损性能，摩擦力分辨率可以精确至0.1n。目前市面上的摩擦试验机缺乏动态加载功能和摩擦副循环加热冷却功能，无法使试验条件恒定导致测量精度不高。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，能够极大程度提高零件磨损量测量精度。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，包括装夹装置、加载装置、测试装置、循环加热冷却装置和机架；

3、所述装夹装置包括上夹具、下夹具；所述上夹具包括试样夹、钢球夹具和钢球，所述钢球固定设置在钢球夹具下端，所述钢球夹具固定设置在试样夹下端，所述下夹具包括旋转底座和回转试样盘，所述回转试样盘设置在旋转底座顶端，所述回转试样盘上设置回油口；

4、所述加载装置包括升降平板、电动缸和加载电机；所述加载电机设置在升降平板的底端，所述电动缸设置在升降平板内部，所述加载电机与电动液压缸电连接，所述电动液压缸控制升降平板的上升下降；

5、所述循环加热冷却装置包括油箱、润滑油喷嘴、齿轮泵和加热片，所述油箱和齿冷泵设置在机架内部底端，所述润滑油喷嘴设置在升降平板上，所述加热片设置在油箱表面，所述润滑油喷嘴与齿轮泵连接，所述齿轮泵与油箱连接，所述油箱通过管路与回油口连接形成回路；

6、所述测试装置包括电气设备板、旋转电机驱动器、加载电机驱动器、摩擦力传感器和加载力传感器，所述摩擦力传感器设置在旋转底座内部，所述加载力传感器设置在升降平板的下方；所述电气设备板和加载电机驱动器分别设置在机架内部底端，所述旋转电机驱动器设置在机架外侧顶部，所述旋转电机驱动器控制旋转电机启停，所述加载电机驱动器设置机架内部底端，所述加载电机驱动器控制加载电机启停。

7、按上述方案，所述电气设备板上设置有电源开关和急停开关。

8、按上述方案，所述电气设备板上设置有手动旋钮，通过所述手动旋钮控制齿轮泵的开关。

9、按上述方案，所述机架的下端设有支撑脚。

10、按上述方案，所述回转试样盘通过螺栓固定试件。

11、按上述方案，所述旋转底座通过固定圆柱与回转试样盘连接，所述固定圆柱上设有推力轴承。

12、按上述方案，所述电动缸的上方设有加载弹簧。

13、实施本实用新型的可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，具有以下有益效果：

14、1、本实用新型极大程度提高零件磨损量测量精度，同时内部构造简单、体积小、易于存放运输，生产成本低。弥补了现有市场产品的不足；

15、2、本实用新型通过动态加载装置和循环加热装置完美解决了现有摩擦磨损试验机缺乏动态加载能力和循环加热冷却功能，在试验过程中，加载力与摩擦副温度波动范围大，试验误差大的技术问题，可以试验条件恒定，可以实现加载力动态加载，循环加热冷却装置可使摩擦副温度恒定在稳定区间，提高试验精度。

技术特征：

1.一种可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，其特征在于，包括装夹装置、加载装置、测试装置、循环加热冷却装置和机架；

2.根据权利要求1所述的可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，其特征在于，所述电气设备板上设置有电源开关和急停开关。

3.根据权利要求1所述的可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，其特征在于，所述电气设备板上设置有手动旋钮，通过所述手动旋钮控制齿轮泵的开关。

4.根据权利要求1所述的可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，其特征在于，所述机架的下端设有支撑脚。

5.根据权利要求1所述的可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，其特征在于，所述回转试样盘通过螺栓固定试件。

6.根据权利要求1所述的可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，其特征在于，所述旋转底座通过固定圆柱与回转试样盘连接，所述固定圆柱上设有推力轴承。

7.根据权利要求1所述的可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，其特征在于，所述电动缸的上方设有加载弹簧。

技术总结
本技术涉及一种可变工况动态加载材料润滑摩擦磨损试验机，包括装夹装置、加载装置、测试装置、循环加热冷却装置和机架；装夹装置包括上夹具、下夹具；加载装置包括升降平板、电动缸和加载电机；加载电机设置在升降平板的底端，电动缸设置在升降平板内部，加载电机与电动液压缸电连接，电动液压缸控制升降平板的上升下降；循环加热冷却装置包括油箱、润滑油喷嘴、齿轮泵和加热片；测试装置包括电气设备板、旋转电机驱动器、加载电机驱动器、摩擦力传感器和加载力传感器。本技术有动态加载装置和循环加热冷却装置，可以实现加载力动态加载，循环加热冷却装置可使摩擦副温度恒定在稳定区间，提高试验精度。

技术研发人员：杨琨,贾贺文,宋宝宝
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：20230725
技术公布日：2024/3/11