[发明专利]一种低频重载冲击滑动摩擦磨损试验装置

说明书

本发明公开了一种低频重载冲击滑动摩擦磨损试验装置，包括试验台、装夹系统、液压系统、传动系统、锁定系统及传感器系统，所述装夹系统固定夹持方型试件，所述液压系统连接所述方型试件，所述液压系统提供竖直方向的冲击力及滑动摩擦阶段的压力，传动系统驱动该方型试件摆动及控制所述锁定系统限制所述方型试件摆动和解除限制，所述传感器系统可分别测量所述方型试件受冲击力的水平分力及所述方型试样通过摩擦传递给转动轴的扭矩。本发明可以实现低频重载的冲击滑动工作状况下的摩擦磨损研究，试验装置结构简单，可实现冲击力、压力大小的调节，试验过程中冲击力、滑动摩擦力的测量记录，自动循环冲击滑动试验过程。

技术领域

本发明涉及摩擦磨损试验装置领域，尤其是一种低频重载冲击滑动摩擦磨损试验装置，用于模拟摩擦学试验领域中材料在低频重载冲击滑动工况下的摩擦磨损试验。

背景技术

摩擦磨损现象普遍存在于各类机械设备工作过程中，国内外研究表明：世界上约有1/3的一次能源在摩擦过程中被直接消耗，各种类型的摩擦磨损导致大约4/5的零件发生故障。摩擦学的研究及应用关系到人类的生产生活，通过降低摩擦磨损可以延长设备寿命，降低资源损耗，创造更大经济效益；亦可以选择增大有益摩擦，为生产生活提供有利条件。摩擦学在工程领域的实际应用要求关注零件材料在不同摩擦磨损环境下的使用性能。

在工程领域中，材料受到冲击载荷作用下，常发生滑动摩擦，这一类冲击滑动摩擦磨损较为复杂。研究表明，冲击滑动摩擦磨损易对材料产生较大破坏，造成零件的异常磨损，最终导致零件的失效。

为研究冲击滑动摩擦磨损行为，有利用激振器的杆管冲击滑动试验机、利用杠杆原理进行加载的轴承磨损试验机、利用自由落体的磨损试验机等。而当前尚无针对低频重载冲击滑动下零件摩擦磨损的试验装置，开展相关研究，迫切需要设计一种低频重载冲击滑动摩擦磨损试验装置。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种冲击力可调的低频重载冲击滑动摩擦磨损试验装置，实现了在低频重载冲击滑动复合作用下零件表面摩擦磨损行为的研究。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种低频重载冲击滑动摩擦磨损试验装置，包括试验台、装夹系统、液压系统、传动系统、锁定系统及传感器系统；

所述试验台包括机架、竖直滑台、竖直滑座、T字型回转台，所述竖直滑台在液压系统作用下上下滑动的安装在所述竖直滑座中，所述T字型回转台在传动系统控制下通过回转轴可回转摆动的安装在所述机架上，所述机架上还安装有锁定T字型回转台的锁定系统；竖直滑台和T字型回转台上分别通过装夹系统固定夹持方型试件，试验时两个方型试件的接触面倾斜相对；

所述传感器系统包括冲击力传感器和扭矩传感器，所述冲击力传感器安装在所述T字型回转台上的装夹系统后端，用于采集装夹系统所受的冲击力；所述扭矩传感器安装在所述T字型回转台的回转轴上，用于采集回转轴所受扭矩。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述液压系统为轴向液压加载，液压系统竖直安装在所述竖直滑座下方，所述液压系统的输出端与所述竖直滑台下端连接，用于驱动所述方型试件竖直往复滑动。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述传动系统包括驱动电机、主动直齿轮、从动直齿轮、传动轴、曲轴、圆盘摩擦离合器，所述驱动电机固定安装在所述机架上并与曲轴连接，所述曲轴另一端与所述主动直齿轮连接，所述主动直齿轮与所述从动直齿轮配合，所述从动直齿轮与传动轴一端连接，带动所述传动轴同步旋转，所述传动轴另一端与所述圆盘摩擦离合器连接，所述圆盘摩擦离合器与所述T字型回转台的回转轴连接，实现所述驱动电机驱动所述T字型回转台回转摆动。