[实用新型]一种多功能电接触微动磨损试验机

说明书

一种多功能电接触微动磨损试验机，包括微动磨损装置、可升降试验台和气氛装置；其中微动磨损装置包括压电陶瓷驱动装置、激光位移传感器和试样装夹装置；可升降试验台包括升降机、固定在升降机上的底板、自带滑块竖向设置于底板左右两端的左导轨和右导轨，底板随升降机垂直上下运动，保证设备的平衡度不受破坏；气氛装置包括环境腔，环境腔上设置有水蒸气进气口、气氛进气口和排气口，环境腔内设置有湿度传感器。本实用新型设备简单，成本低，易操作，整体控制精确度高，具有可真实模拟电接触设备的服役条件，可实现不同形状试样，不同气氛环境下的电接触微动磨损试样。

技术领域

本实用新型涉及一种微动磨损试验机，具体涉及一种多功能电接触微动磨损试验机，属于材料的微动摩擦、磨损测试技术领域。

背景技术

电接触是指两个导电材料因带电接触而产生的一种状态，它广泛存在于人们的日常生活中的各类电子设备中。电子设备中连接器起着连接或断开电流的作用，是各种电气线路中不可或缺的组成部分。由于受外界环境和工作条件的影响，电连接器容易出现触点带电状态下的微动磨损、微动腐蚀、微动疲劳等现象，将导致电接触性能退化甚至功能失效。当下电接触部件的磨损问题已成为影响电接触材料可靠性、稳定性、精确性和使用寿命的关键瓶颈。

北京邮电大学电接触研究实验室孔志刚等用微动磨损试验机实现了两种金属材料之间的电接触微动磨损性能的测试(Zhigang,Kong,Jonathan Swingler.Combinedeffects of fretting and pollutant particles on the contact resistance of theelectrical connectors[J].Progress in Natural Science:Materials International,2017,27(3):385-390.)设备控制部分包含信号发生器，放大器，振动器，电流源以及数据采集系统和计算机部分，接触电阻部分的测试原理采用的是四线测电阻法，对磨副采用的是面/面接触。本设备的控制部分和接触电阻部分的原理与北邮孔志刚课题组一致，不同的是对磨副采用的是点/面接触。

现有技术实现了在干态和空气中的电接触微动磨损试验的测试，但是电接触设备的运行工况也是复杂多变的，比如不同载荷、位移、频率，而且电接触试验的核心是测试接触电阻，接触电阻对环境条件(如气氛、温度、湿度)的依赖很强，在国内外的相关研究中，未见能对电接触性能产生具体影响因素基本覆盖的测试设备。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是针对现有技术的不足，提供了一种多功能电接触微动磨损试验机，其具有可真实模拟电接触设备的服役条件，可实现不同形状试样，不同气氛环境下的电接触微动磨损试样，且其设备简单，成本低，易操作，整体控制精确度高。

本实用新型实现其发明目的所采取的技术方案是：一种多功能电接触微动磨损试验机，包括微动磨损装置，其结构特点是：所述微动磨损装置包括压电陶瓷驱动装置、激光位移传感器和试样装夹装置；所述电接触微动磨损试验机还包括支撑微动磨损装置的可升降试验台和为微动磨损实验提供气氛条件的气氛装置；所述可升降试验台包括升降机、固定在升降机上的底板、竖向设置于底板左右两端的左导轨和右导轨，左导轨和右导轨上均带可上下自由滑动的滑块，左导轨上的左滑块和右导轨的右滑块分别与底板左右两端固定连接，用来引导底板随升降机上下运动，并保证底板随着升降机只做垂直升降，不发生水平偏移；所述气氛装置包括环境腔，环境腔上设置有可调节气氛条件的水蒸气进气口、气氛进气口和排气口，环境腔内设置有可实时监测微动磨损实验气氛湿度的湿度传感器。

本实验中的电接触磨损的监测采用现有技术，即电接触微动磨损试验机利用四线法测量接触电阻：恒流源提供稳定的输入电流，电压表测定对磨材料输出电压，再用欧姆定律计算出接触电阻，从而对电接触设备的寿命进行预测。

进一步，本实用新型所述试样装夹装置包括用于固定上试样的上夹具组件和用于固定下试样的下夹具组件。

进一步，本实用新型所述压电陶瓷驱动装置的压电陶瓷片数由所需驱动力大小而定。