[发明专利]一种超声振动实现微位移的微动摩擦试验机

摘要

本发明公开了一种超声振动实现微位移的微动摩擦试验机，包括被测试试件、微动摩擦头、基座系统、超声振动系统和测力系统；超声振动系统装接在基座系统；微动摩擦头固接在超声振动系统；测力系统装接在基座系统；被测试试件固接在测力系统；通过基座系统调节被测试试件与微动摩擦头的相对位置；通过超声振动系统实现微动摩擦头与被测试试件间发生微动摩擦；通过测力系统检测微动摩擦头与被测试试件间力的动态变化。本发明利用超声振动发生器提供微小可控的振幅，振动方向与接触平面垂直，从而实现高频微米级振幅的切向微动摩擦测试，同时设备结构简单，测量精度高，使用成本低，维护简便。

主权项

一种超声振动实现微位移的微动摩擦试验机，其特征在于：包括被测试试件(5)及与被测试试件(5)发生微动摩擦的微动摩擦头(6)；还包括基座系统、超声振动系统和测力系统；所述基座系统包括光学平板(1)，X轴滑台(3)，Y轴滑台(2)和Z轴滑台(11)；Y轴滑台(2)滑动装接在光学平板(1)上且可沿Y轴方向滑动；X轴滑台(3)滑动装接在Y轴滑台(2)上且可沿X轴方向滑动；Z轴滑台(11)滑动装接在光学平板(1)上且可沿Z轴方向滑动；所述X轴方向、Y轴方向与Z轴方向两两垂直；所述超声振动系统包括超声发生器(9)，超声变幅杆(8)和连接杆(7)；超声变幅杆(8)装接在Z轴滑台(11)，超声发生器(9)传动连接超声变幅杆(8)；连接杆(7)固接在超声变幅杆(8)上；所述微动摩擦头(6)固接在连接杆(7)上；所述测力系统包括力传感器(4)，电荷放大器和数据采集卡；力传感器(4)固接在X轴滑台(3)上，该电荷放大器信号连接力传感器(4)，该数据采集卡信号连接电荷放大器；所述被测试试件(5)固接在力传感器(4)；通过X轴滑台(3)、Y轴滑台(2)和Z轴滑台(11)使被测试试件(5)和微动摩擦头(6)可在X轴方向、Y轴方向与Z轴方向上移动从而调节被测试试件(5)与微动摩擦头(6)的相对位置；通过超声发生器(9)产生超声振动并通过超声变幅杆(8)和连接杆(7)传递至微动摩擦头(6)以使微动摩擦头(6)发生振动从而实现微动摩擦头(6)与被测试试件(5)间发生微动摩擦；通过测力系统检测微动摩擦头(6)与被测试试件(5)间力的动态变化。