[发明专利]摩擦试验装置及摩擦试验方法

说明书

本发明公开了一种摩擦试验装置，涉及试验设备技术领域，包括模拟平台、驱动元件和测试组件，模拟平台能够在驱动元件的带动下运动，且模拟平台的上端面为工作表面，测试组件的下端用于连接摩擦件，且摩擦件用于接触工作表面，测试组件包括三维力传感器、施力调节元件和角度调节元件，施力调节元件用于调节摩擦件施加到工作表面上的压力，角度调节元件用于调整摩擦件的安装角度，三维力传感器安装在摩擦件上，并用于测量摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力。还提供一种摩擦试验方法，使用摩擦试验装置，该摩擦试验装置及摩擦试验方法能够有效对滑橇等摩擦材料进行摩擦试验，且保证试验效果。

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，具体是涉及一种摩擦试验装置。

背景技术

机械设备中零部件的摩擦磨损性能是由材料、工作参数、接触几何和环境条件等因素决定的，因此，研究零部件的摩擦磨损性能，需要根据使用场合的情况设计试验并选择适当的试验机和评价参数。

例如，滑橇式起降装置主要应用于空间紧凑的高超声速飞行器，通过滑橇与道面的摩擦进行减速动作，相比于轮式起降装置，滑橇式起降装置结构简单、占据空间小，但也存在着陆工况恶劣、滑跑方向稳定性差等缺点。为了研究滑橇式起降装置的地面滑跑特性并增强其方向稳定性，首先要研究滑橇等摩擦材料在地面滑跑工况下的摩擦性能。虽然，一般性的摩擦试验机已倾向标准化，但随着摩擦学的工业应用越来越广泛，摩擦试验的模拟性设计仍是评价在特定工况下材料摩擦磨损的重要途径。一般性的摩擦试验机存在试验工况单一、尺寸小、载荷轻、适用材料少、仅能测量一个方向的摩擦力等缺陷。所以，需要针对滑橇起降装置设计一种模拟地面滑跑工况的多维度摩擦试验装置并研究其试验方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种摩擦试验装置及摩擦试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效对滑橇等摩擦材料进行摩擦试验，且保证试验效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种摩擦试验装置，包括模拟平台、驱动元件和测试组件，所述模拟平台能够在所述驱动元件的带动下运动，且所述模拟平台的上端面为工作表面，所述测试组件的下端用于连接摩擦件，且所述摩擦件用于接触所述工作表面，所述测试组件包括三维力传感器、施力调节元件和角度调节元件，所述施力调节元件用于调节所述摩擦件施加到所述工作表面上的压力，所述角度调节元件用于调整所述摩擦件的安装角度，所述三维力传感器安装在所述摩擦件上，并用于测量所述摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力。

优选地，所述模拟平台包括底盘、轴承和工作台，所述底盘用于固定在地面上，且所述工作台位于所述底盘上端，所述底盘和所述工作台之间通过所述轴承转动连接，所述工作台的上端面为所述工作表面，且所述驱动元件与所述工作台的中心轴固定连接，并能够带动所述工作台转动。

优选地，所述工作台包括转盘和混凝土涂层，所述转盘的中心与所述驱动元件的输出轴固定连接，且所述混凝土涂层固定于所述转盘的上端面，所述混凝土涂层形成所述工作表面，所述驱动元件能够带动所述转盘转动，并使所述混凝土涂层与所述摩擦件摩擦。

优选地，所述驱动元件为电机，且所述驱动元件通过一电机支架固定在所述模拟平台的上方，所述电机支架的下端用于固定在地面上，所述驱动元件固定在所述电机支架的上端，且所述驱动元件的输出轴穿过所述电机支架并与所述模拟平台转动连接。

优选地，所述电机支架上还固定一转速传感器，所述转速传感器用于测量所述模拟平台的转速。