[发明专利]一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法，属于磁流体磨损摩擦试验技术领域，装置包括缸体，电机，用于安装试样的固定盖板，电机连接在缸体的下方，固定盖板可拆卸式安装在缸体的顶部；缸体内部设有水平设置的永磁环及用于承载永磁环的活动卡盘机构，且活动卡盘机构的底部安装有用于驱动活动卡盘机构上下移动的调节机构；方法为通过调节机构调整永磁环的具体高度，调节试样表面磁场强度大小。本发明能够方便且快捷的对不同大小永磁环进行定心和夹紧操作，能够高精度调整永磁环的具体高度，达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的，从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。

技术领域

本发明涉及磁流体磨损摩擦试验技术领域，具体的涉及一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法。

背景技术

磁流体是由纳米级磁性颗粒均匀分散在基载液（油或水）中同时含有少量活性剂形成的具有超顺磁性的胶体溶液，是一种兼有固体磁性以及液体流动性的新型智能材料。常用的磁性颗粒主要有Fe3O4、Fe3N、Fe、Co、Ni等微粒及其合金。目前使用最多的磁性颗粒是Fe3O4颗粒。常用的基载液有硅油、矿物油、合成油、水和乙二醇等，根据实际工况中特殊要求往往需要选择特殊要求的基载液。主要的活性剂为油酸，其作用主要为将磁性颗粒表面改性，使磁性颗粒能够均匀分散在基载液中。

磁流体在无外加磁场作用时基载液中磁性颗粒磁矩相互抵消，显示不出宏观磁性，处于布朗运动状态；而在外加磁场作用时，磁性颗粒将排成链状，其磁矩与外磁场方向相同，磁流体可以以毫秒级时间内从液态转变为类固态。磁场强度不同，磁流变液链化程度也不同，所表现出的状态和性能也不一样，且此转变为可逆的，在整个过程中磁流体变化过程极快且可控，能耗极小。磁流体作为一种新型智能材料，在航空航天、汽车工程和精密仪器等领域广泛应用，主要包括精密抛光、阻尼器、减震器和密封技术等方面。

因磁流体具有广泛的应用前景，且与传统的润滑液、润滑脂相比具有显著的优势。为便于开展摩擦磨损实验，本发明提供一种磁流体润滑摩擦磨损旋转试验装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法，能够方便且快捷的对不同大小永磁环进行定心和夹紧操作，能够高精度调整永磁环的具体高度，达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的，从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置，包括缸体，用于驱动缸体转动的电机，用于安装试样的固定盖板，所述电机连接在缸体的下方，所述固定盖板可拆卸式安装在缸体的顶部；所述缸体内部设有水平设置的永磁环及用于承载永磁环的活动卡盘机构，且活动卡盘机构的底部安装有用于驱动活动卡盘机构上下移动的调节机构；

所述活动卡盘机构包括水平设置的卡盘，固定在卡盘中心处的磁环垫片，呈环形等间距设置的至少三个用于夹持永磁环的卡块，所述卡块的底面通过卡块导柱与卡盘滑动连接，所述卡盘上开设有位于其径向上且与卡块导柱滑动适配的卡块滑轨，所述卡块背向永磁环的一侧设有用于驱动卡块沿卡块滑轨移动的驱动组件；

所述调节机构包括与卡盘螺纹连接的丝杠，固定套装在丝杠上的蜗轮，啮合式设于蜗轮一侧的蜗杆，同轴式连接在蜗杆一端的转轴，以及固定连接在转轴一端的旋钮，所述丝杠纵向设置在缸体内侧的中轴线上，且所述丝杠的下端通过推力滑动轴承与缸体内底部转动连接，所述丝杠上设有丝杠螺纹，所述卡盘的下端开设有与丝杠螺纹螺纹连接的卡盘内螺纹；所述旋钮位于缸体外侧。

进一步地，所述卡盘周侧设有向上凸出的环形侧板，所述驱动组件包括丝杠螺杆，开设在所述环形侧板上的螺杆安装孔，以及开设在卡块上的卡块螺纹孔，所述卡块通过卡块螺纹孔螺纹适配性套装在丝杠螺杆上，所述丝杠螺杆的一端通过轴承转动连接于相应的螺杆安装孔内。