[发明专利]一种落锤式冲滑复合摩擦试验机

说明书

本发明公开了一种落锤式冲滑复合摩擦试验机，涉及机械摩擦学技术领域，包括：支架、底座、驱动装置、上卡盘、下卡盘、上试件、下试件、上试件高度监测装置、六维力传感器和控制系统；支架和底座均用于固定设置于地面上，驱动装置与上卡盘固定连接，上卡盘用于夹持下表面倾斜设置的上试件，上试件高度监测装置用于监测上试件相对底座的高度，下卡盘固定设置在底座上，用于夹持上表面倾斜设置的下试件，且上试件的下表面和下试件的上表面均为平面，六维力传感器与下卡盘固定连接，驱动装置、上试件高度监测装置和六维力传感器均与控制系统电连接，克服了目前无法准确测量冲滑复合条件下的摩擦力和摩擦系数的缺陷，且试验过程自动化程度高。

技术领域

本发明涉及机械摩擦学技术领域，特别是涉及一种落锤式冲滑复合摩擦试验机。

背景技术

冲击滑动复合摩擦是一种较为常见的摩擦磨损形式，例如滚动轴承运动过程中，保持架与套圈之间的运动过程即为冲击滑动复合运动过程，在航空、航天、武器装备等领域冲滑复合运动形式也常常存在。而这种运动机制较为复杂，不能将其视为冲击摩擦磨损和滑动摩擦磨损的简单叠加，这种冲滑复合运动形式会对零件接触表面产生严重破坏，导致零件快速、异常失效，降低零件使用寿命。由于冲滑复合摩擦磨损机理较为复杂、试验再现较为困难，所以，目前国内外学者对于冲滑复合摩擦磨损相关研究工作开展较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种落锤式冲滑复合摩擦试验机，以解决上述现有技术存在的问题，能够准确测出在冲击滑动复合条件下试件的摩擦力大小以及摩擦系数，且试验过程自动化程度高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种落锤式冲滑复合摩擦试验机，包括支架、底座、驱动装置、上卡盘、下卡盘、上试件、下试件、上试件高度监测装置、六维力传感器和控制系统；所述支架和所述底座均用于固定设置于所述地面上，所述驱动装置固定设置于所述支架上，所述驱动装置与所述上卡盘固定连接，用于驱动所述上卡盘在竖直方向上往复运动，所述上卡盘用于夹持下表面倾斜设置的所述上试件，所述上试件高度监测装置设置于所述支架的一侧，用于监测所述上试件相对所述底座的高度，所述下卡盘固定设置在所述底座上，用于夹持上表面倾斜设置的所述下试件，且所述上试件的下表面和所述下试件的上表面均为平面，所述六维力传感器与所述下卡盘固定连接，用于测量所述下试件受到的冲击力大小，所述驱动装置、所述上试件高度监测装置和所述六维力传感器均与所述控制系统电连接。

优选的，所述驱动装置包括伺服电机、离合器、卷线筒、绳索和滑轮组；所述伺服电机和所述卷线筒固定设置在所述支架的底部，所述伺服电机的输出端与所述离合器的输入端固定连接，所述离合器的输出端与所述卷线筒固定连接，所述控制系统与所述离合器电连接，所述绳索缠绕在所述卷线筒上，所述滑轮组固定设置在所述支架的顶部，所述绳索的自由端绕经所述滑轮组与所述上卡盘固定连接。

优选的，所述滑轮组包括两个定滑轮，两个所述定滑轮关于所述支架的竖直杆对称固定设置在所述支架的横杆上。

优选的，所述落锤式冲滑复合摩擦试验机还包括立柱，所述立柱固定设置于所述上卡盘顶面上，用于放置砝码，通过改变放置砝码的数量以改变所述上试件对所述下试件的冲击力大小。

优选的，所述立柱的数量为两个，两个所述立柱关于所述上卡盘的顶面中心对称设置，以保证所述上试件对所述下试件均匀施加冲击力。

优选的，所述落锤式冲滑复合摩擦试验机还包括导向筒，所述导向筒为两端开口的筒体，且所述导向筒的内径大于所述上卡盘的外径，所述导向筒竖直固定设置，且所述导向筒的上端与所述支架的上部固定连接，所述导向筒用于对所述上卡盘的自由下落和被提升的运动轨迹进行导向。

优选的，所述落锤式冲滑复合摩擦试验机还包括弓形板，所述弓形板固定设置于所述导向筒的外侧壁，所述弓形板上设置有刻度线，用于显示所述上试件被提起的高度。