[发明专利]非金属材料机械性能试验设备

说明书

技术领域

本发明涉及非金属材料技术领域，特别涉及一种非金属材料机械性能试验设备。

背景技术

非金属材料在近代工业中的用途不断扩大，并迅速发展。在一些特定的应用场景中，如海洋平台起重机上的回转支承和水平滚轮等，对非金属材料的机械性能要求很高，所以需要对非金属材料的机械性能进行测试，非金属材料的机械性能主要包括耐磨性（即磨损系数）、与金属表面的摩擦系数和极限耐压值等方面。

现有的非金属材料机械性能试验中，通常会采用一种类似于车床的设备，该设备采用一个圆柱体作为转动部分，该圆柱体的表面比较粗糙。高速转动圆柱体并通过一定的压力将非金属材料试块压在转动的圆柱体上，让圆柱体圆周面与试块之间发生摩擦，然后通过一定的计算方法推算出材料在实际使用下的耐磨性和使用寿命。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在现有的非金属材料机械性能试验中，试验设备通过放大摩擦面的粗糙度和增加摩擦面的相对摩擦速度来检测材料的耐磨性，试验工况与实际工况相差较大，所以会导致试验结果的精确度较差。此外，采用现有的试验设备得到的试验结果仅针对非金属材料的耐磨性，获得的试验结果不够全面。

发明内容

为了解决现有技术中存在的对非金属材料进行机械性能试验时，试验结果精确度较差且不够全面的问题，本发明实施例提供了一种非金属材料机械性能试验设备。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种非金属材料机械性能试验设备，所述设备包括：底座、用于安装待试验材料试块的固定装置、用于与所述试块滑动摩擦的圆轮和用于驱动所述圆轮转动的驱动装置，所述固定装置、所述圆轮和所述驱动装置安装在所述底座上。所述设备还包括：压力调节装置、用于测量所述试块承受的来自所述压力调节装置的压力的第一压力计和用于测量所述圆轮转动的圈数的计数装置，所述计数装置安装在所述圆轮的转动轴上，所述试块安装在所述固定装置的一侧，所述压力调节装置安装在所述固定装置的另一侧，所述第一压力计安装在所述压力调节装置上。

具体地，所述压力调节装置包括：固定杆、弹簧和调节部件，所述固定杆的一端与所述固定装置连接，所述调节部件可移动地设于所述固定杆的另一端，且所述固定杆的另一端连接在所述底座上，所述弹簧套设在所述固定杆上，且所述弹簧抵靠在所述固定装置和所述调节部件之间，所述第一压力计安装在所述固定杆上。

进一步地，所述调节部件为调节螺母，所述固定杆为螺杆。

可选地，所述固定装置为固定块，所述固定块上开设有用于安装所述试块的凹槽，所述固定块通过支撑机构安装在所述底座上，所述支撑机构上设有用于测量所述试块和所述圆轮之间的摩擦力的第二压力计。

可选地，所述圆轮的表面沿所述圆轮的圆周方向划分为多个环形带状区域，每个环形带状区域的表面粗糙度不同。

可选地，所述底座上还设有水平调节装置，所述固定装置可沿所述圆轮的轴线方向移动地安装在所述水平调节装置上。

优选地，所述设备还包括：用于向所述试块和所述圆轮之间滴注润滑剂的润滑剂滴注器。

进一步地，所述设备还包括防油罩和接油盘，所述接油盘设于所述圆轮下方，所述防油罩设于所述圆轮外围。

优选地，所述第一压力计为压力传感器，所述设备还包括控制系统，所述控制系统分别与所述压力传感器、所述计数装置和所述驱动装置电连接。

具体地，所述控制系统包括：单片机、变频器、第一模数转换器，所述单片机分别与所述变频器和所述第一模数转换器电连接，所述变频器与所述电机电连接，所述第一模数转换器与所述第一压力计电连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将待试验材料试块安装在固定装置上，并选择具有合适粗糙度的摩擦面，可以更好地模拟非金属材料的实际工况，从而获得准确的试验结果。此外，通过改变非金属材料试块的大小，并通过压力调节装置调整施加在试块上的压力，可以获得该非金属材料的极限耐压值，也就是说，采用本发明实施例的设备可以通过一次试验获得某种非金属材料的多个机械性能参数，试验结果全面且操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本发明实施例1提供的非金属材料机械性能试验设备的主视结构示意图；