[发明专利]一种重载刮板输送机圆环链的摩擦腐蚀疲劳试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种重载刮板输送机圆环链的摩擦腐蚀疲劳试验装置及方法，包括以下模块：模拟加载系统通过电动缸和冲击板对圆环链施加动张力及冲击载荷；模拟加热系统通过风扇及PCT电加热器对中部槽模拟箱内部进行加热；模拟摩擦系统通过电动缸带动中部槽模拟箱的滑动对圆环链施加摩擦力；模拟腐蚀系统通过中部槽模拟箱内加入腐蚀介质来实现；监测系统通过板环拉力传感器、三维力传感器、温度传感器、温控箱、辅助电极、工作电极、参比电极及电化学工作站来实现圆环链的动张力、摩擦力、冲击载荷、温度、腐蚀磨损速率及疲劳寿命监测，操作方便，且测量结果全面可靠，对复杂运行环境中重载刮板输送机圆环链的安全可靠运行具有重要的指导意义。

主权项

1.一种重载刮板输送机圆环链的摩擦腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，包括基架、模拟加载系统、模拟加热系统、模拟摩擦系统、模拟腐蚀系统、监测系统；其中，所述基架包括底座(1)、三个短立柱、四个支撑立柱(4)、两根横梁(5)、支撑平台(27)；其中三个短立柱分别为第一短立柱(2)、第二短立柱(3)及第三短立柱(15)，第一短立柱(2)、第二短立柱(3)固定在底座(1)的两端，第三短立柱(15)固定在底座(1)的中部；四个支撑立柱(4)固定在底座(1)上，成矩形布置，四个支撑立柱(4)分别为该矩形的顶点；两根横梁(5)固定在四个支撑立柱(4)上端形成矩形的两条长边，支撑平台(27)固定于两根横梁(5)上；所述模拟加载系统包括模拟疲劳载荷加载系统和模拟冲击载荷加载系统；模拟疲劳载荷加载系统包括第一电动缸(6)、两个板环拉力传感器(9)、U型螺栓(7)、圆环链(23)及两个直杆吊钩(10)，其中U型螺栓(7)固定在第二短立柱(3)上；第一电动缸(6)固定在第一短立柱(2)上，且通过连接环与一个板环拉力传感器(9)连接，另一个板环拉力传感器(9)通过连接环与U型螺栓(7)相连，圆环链(23)的两端通过两个直杆吊钩(10)分别与两个板环拉力传感器(9)相连；模拟冲击载荷加载系统包括第二电动缸(11)和冲击板(12)，其中第二电动缸(11)固定在支撑平台(27)上，第二电动缸(11)下方设置有中部槽模拟箱(19)，圆环链(23)从两侧贯穿整个中部槽模拟箱(19)，且圆环链(23)与中部槽模拟箱(19)的底板接触；第二电动缸(11)的活塞杆伸入中部槽模拟箱(19)内，冲击板(12)水平固定在第二电动缸(11)的活塞杆端部，冲击板(12)的底面与圆环链(23)接触；所述模拟加热系统包括两个U型钢(33)、两个风扇(14)、两个PTC电加热器(13)、温度传感器(28)、温控箱(22)，其中两个U型钢(33)开口向下扣在中部槽模拟箱(19)的上方并固定，且两个U型钢(33)之间留有空位；两个U型钢(33)中部设有方孔，两个风扇(14)分别固定于两个U型钢(33)上的方孔处，两个PTC电加热器(13)分别固定于两个风扇(14)上；温度传感器(28)固定在中部槽模拟箱(19)的内壁上，PTC电加热器(13)及温度传感器(28)通过电线与温控箱(22)相连；所述模拟摩擦系统包括两条固定在底座上的平行导轨(17)、两个与导轨(17)相适配的滑块(18)、支撑板(24)、四个三维力传感器(25)、中部槽模拟箱(19)及第三电动缸(16)，其中支撑板(24)固定在滑块(18)上，中部槽模拟箱(19)的底部通过与四个三维力传感器(25)的连接固定在支撑板(24)上；第三电动缸(16)固定在第三短立柱(15)上，第三电动缸(16)的活塞杆端部与支撑板(24)相连；所述模拟腐蚀系统包括橡胶密封装置(26)及置于中部槽模拟箱(19)内的腐蚀介质(29)，其中橡胶密封装置(26)设置在中部槽模拟箱(19)内的开口处，腐蚀介质(29)的液面低于温度传感器(28)；所述监测系统包括两个板环拉力传感器(9)、四个三维力传感器(25)、温度传感器(28)、温控箱(22)、辅助电极(30)、工作电极(31)、参比电极(32)、电化学工作站(21)及计算机存储设备，其中参比电极(32)为饱和甘汞电极，置于腐蚀介质(29)外部；辅助电极(30)为与中部槽模拟箱(19)同材料的金属片，置于腐蚀介质(29)中；工作电极(31)为置于腐蚀介质(29)中的圆环链(23)，且辅助电极(30)、工作电极(31)、参比电极(32)通过导线与电化学工作站(21)相连；两个板环拉力传感器(9)、四个三维力传感器(25)、温控箱(22)及电化学工作站(21)通过数据线将测量数值传输到计算机存储设备上。