[实用新型]缸套与活塞环摩擦磨损试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种摩擦磨损测试装置，尤其是一种适用于发动机的缸套与活塞环摩擦磨损试验机。

背景技术

缸套与活塞环是发动机最重要的摩擦副之一，其摩擦磨损性能的好坏直接影响到发动机的使用性能。目前，缸套与活塞环摩擦磨损性能评价的主要方法有试样试验法、台架试验法和零部件模拟试验法三种。其中试样试验法的试验参数较易控制、重复性和稳定性相对较好，但与缸套-活塞环实际条件相差太大，模拟性差；台架试验法采用模拟负载进行点火试验，条件可控性好，对发动机实际工况模拟性较好，但试验周期长，成本高。而零部件模拟摩擦磨损试验是介于试样试验和台架试验之间的一种方法，与实际工况有较好的模拟性，有可以缩短试验周期、减少试验成本、提高试验参数的可控性等优点。

发动机缸套与活塞环摩擦磨损试验机研制的难点之一在于当采用整环作为试样时如何模拟活塞环的径向加载。现有的缸套-活塞环摩擦磨损试验机主要有如下形式的整环加载方式：如国内专利申请号为：200510136811.5公开的利用螺母、螺杆和碟形杠杆等实现整环径向加载，载荷可以达到内燃机曝压的0.1～10倍；专利申请号为：89221934.3公开的采用由连接杆、压紧块、心轴、加载螺母和弹簧片组成的恒质量弹性加载系统，通过调节加载螺母对弹簧片轴向力的大小，达到调节活塞环所受径向力的大小；还有通过在活塞内设计三个通孔安装弹簧，通过换装不同刚度的弹簧来改变缸套-活塞环之间的载荷。上述加载装置各有其优缺点。如前两种能够实现模拟发动机实际工况载荷的目的，但系统相对复杂，第三种方法结构简单，但模拟载荷却难以达到发动机实际工况的载荷。

现有的缸套-活塞环模拟摩擦磨损试验机均对缸套-活塞环之间的摩擦力进行了实时的测量，对磨损过程中和磨损后缸套上止点的表面形貌的测量未曾涉及，而缸套上止点的表面形貌是评价缸套摩擦磨损性能及精确计算磨损量的一个重要参数。对缸套内壁表面形貌的测量，属于内孔表面形貌的测量范围，一般形式的表面形貌仪也难以达到测量要求，若购买新的表面形貌仪或改造旧的形貌仪价格都较昂贵，而且测量时重复定位要求也难以实现，测量结果误差较大。因此，需要一种方便准确的测量缸套上止点表面形貌的装置。

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单合理，能够模拟真实工况，同时又能够方便测量缸套上止点表面形貌变化的缸套与活塞环摩擦磨损试验机。

为实现上述目的，本实用新型的摩擦磨损试验机，包括电机，设在工作台内的曲轴和设在工作台上的缸套与活塞环固定架，曲轴上联接有十字导向机构，十字导向机构上连接有活塞连杆，所述设在工作台上的缸套与活塞环固定架包括安装试样缸套的缸体，缸体内设有固定试样活塞环的外锥套，外锥套上扣合有与其相配合的内锥套，内锥套与外锥套之间设有将其固定为一体的螺杆，螺杆的底部与活塞连杆相连接，顶部设有加载螺母，螺杆上设有实时测量载荷大小的应变片；缸体的底部设有实时测量摩擦力的传感器，缸体的上部外径上设有加热圈，其内径端口处设有固定试样缸套切割片的卡板。

所述的试样活塞环设在外锥套上部的环槽内，与试样缸套紧密贴合；所述的摩擦力传感器用螺栓竖直安装在工作台上，摩擦力传感器与缸体之间设有隔热材料层；所述的加热圈上设有由温控仪控制的热电偶；所述的内锥套与外锥套之间的接合面锥度为1∶30。

本实用新型的有益效果：试验机结构简单合理、便于操作、造价低，能同时测量摩擦力、缸套上止点表面形貌、载荷和温度等多种参量，可以测试出缸套与活塞环在往复工作行程中不同工况条件下的摩擦磨损性能，具有很好的实用性。其主要优点如下：

1.摩擦力传感器直接固定在试验机的支架上，消除了运动部件的惯性力对摩擦力测量结果造成的影响，使测量得到的摩擦力更加精确；

2.通过对缸套上止点处进行切割处理，并重新固定后进行缸套与活塞环摩擦磨损性能试验，容易获取缸套上止点的表面形貌，从而获得精确的摩擦磨损特性参数；

3.通过内外锥套实现径向加载的方法，结构简单，容易达到模拟工况载荷，而且可以方便测得施加载荷的大小；

4.在摩擦力传感器与缸体之间用隔热材料隔开，避免支架部分的温度升高和摩擦力传感器的温度超过其最高工作温度；

附图说明

附图是本实用新的结构示意图。