摩擦试验机

文档序号:1887395 发布日期:2021-11-26 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 摩擦试验机 (Friction testing machine ) 是由 陈禹吉 秦力 李远哲 王军宇 于 2021-09-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种摩擦试验机,所述摩擦试验机包括壳体、温度调节组件、湿度调节组件、气体浓度调节组件和检测组件,壳体具有腔室,温度调节组件设在腔室内,以用于调节腔室内的温度,湿度调节组件与腔室连通,以用于调节腔室内的湿度,气体浓度调节组件与腔室连通,以用于调节腔室内气体的浓度,检测组件设在腔室内,检测组件适于与被测件相连,以便检测被测件的摩擦性能。本发明的摩擦试验机具有结构简单、成本低廉、实验结果准确等优点。(The invention discloses a friction testing machine which comprises a shell, a temperature adjusting component, a humidity adjusting component, a gas concentration adjusting component and a detecting component, wherein the shell is provided with a cavity, the temperature adjusting component is arranged in the cavity and used for adjusting the temperature in the cavity, the humidity adjusting component is communicated with the cavity and used for adjusting the humidity in the cavity, the gas concentration adjusting component is communicated with the cavity and used for adjusting the concentration of gas in the cavity, the detecting component is arranged in the cavity, and the detecting component is suitable for being connected with a tested piece so as to detect the friction performance of the tested piece. The friction tester has the advantages of simple structure, low cost, accurate experimental result and the like.)

摩擦试验机

技术领域

本发明涉及磨损试验技术领域,具体地,涉及一种摩擦试验机。

背景技术

摩擦是生活中最常见的现象,分为有益摩擦和有害摩擦,有益摩擦包括汽车的制动、零件的抛光、摩擦传动等,有害摩擦会使零件磨损、工作寿命降低、增加阻力、降低能源利用效率等。

相关技术中,摩擦试验机无法模拟出被测件的工作环境,实验结果不准确,实验结果误差大。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的:

材料的摩擦性能不仅取决于其本身物化特性,而且与其工作温度、湿度、气氛等环境因素密切相关。油润滑时,材料在实际工作时由于摩擦产生的热量会使温度上升,进而降低润滑油的粘度,影响润滑油的承载能力,严重时可能导致润滑膜破裂,使得润滑失效,导致实验结果不准确。而且摩擦磨损实验中受大气环境中水蒸气影响,被测件表面会形成水膜,也会对实验结果产生影响,另外,实验样品在空气中受氧气影响表面会形成氧化膜,无法模拟材料真实接触表面的摩擦。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此,本发明的实施例提出一种能模拟被测件的工作环境、实验结果准确的摩擦试验机。

本发明实施例的摩擦试验机包括:壳体,所述壳体具有腔室;温度调节组件,所述温度调节组件设在所述腔室内,以用于调节所述腔室内的温度;湿度调节组件,所述湿度调节组件与所述腔室连通,以用于调节所述腔室内的湿度;气体浓度调节组件,所述气体浓度调节组件与所述腔室连通,以用于调节所述腔室内气体的浓度;检测组件,所述检测组件设在所述腔室内,所述检测组件适于与被测件相连,以便检测被测件的摩擦性能。

本发明实施例的摩擦试验机,设置有温度调节组件、湿度调节组件和气体浓度调节组件,从而调节腔室内的温度、湿度和气体浓度,从而模拟出被测件真实的工作环境,保证了实验结果。

在一些实施例中,所述摩擦试验机还包括抽气组件,所述抽气组件与所述腔室连通,以用于将所述腔室内的气体抽出。

在一些实施例中,所述温度调节组件包括:制冷单元,所述制冷单元设在所述腔室内,以对所述腔室进行制冷;加热单元,所述加热单元设在所述腔室内,以对所述腔室进行制热。

在一些实施例中,所述湿度调节组件包括:干燥单元,所述干燥单元与所述腔室连通,以对所述腔室进行干燥;加湿单元,所述加湿单元与所述腔室连通,以对所述腔室进行加湿。

在一些实施例中,所述气体浓度调节组件包括:第一存储单元,所述第一存储单元用于存储实验气体,所述第一存储单元与所述腔室连通,以向所述腔室内提供所述实验气体:第二存储单元,所述第二存储单元用于存储非实验气体,所述第二存储单元与所述腔室连通,以用于调节所述腔室内所述实验气体的浓度。

在一些实施例中,所述第一存储单元与所述湿度调节组件连通,以便所述湿度调节组件通过所述实验气体调节所述腔室内的湿度。

在一些实施例中,所述摩擦试验机还包括总管道、第一管道和第二管道,所述总管道与所述第一存储单元连通,所述第一管道与所述加湿单元连通,所述第二管道与所述干燥单元连通,所述第一管道和所述第二管道具有第一状态和第二状态,在所述第一状态,所述第一管道和所述总管道连通,所述第二管道和所述总管道断开,在所述第二状态,所述第二管道和所述总管道连通,所述第一管道和所述总管道断开。

在一些实施例中,所述检测组件包括:测试台,所述测试台可移动地设在所述腔室内,所述测试台适于安装所述被测件,所述测试台可带动所述被测件在所述腔室内转动或移动;连接件,所述连接件的至少部分设在所述腔室内,所述连接件的一端与所述被测件止抵配合;第一检测单元,所述第一检测单元与所述连接件的另一端相连,以检测所述被测件的摩擦性能。

在一些实施例中,所述摩擦试验机还包括第二检测单元,所述第二检测单元设在所述腔室内,以检测所述腔室内的气体浓度、温度和湿度中的至少一个。

在一些实施例中,所述壳体底部设有排水口,所述排水口与所述腔室连通,以便所述腔室内的水排出所述腔室。

附图说明

图1是本发明实施例的摩擦试验机的结构示意图。

图2是本发明实施例的摩擦试验机的检测组件的局部示意图。

附图标记:

摩擦试验机100;

壳体1;腔室11;排水口12;

温度调节组件2;制冷单元21;加热单元22;

湿度调节组件3;干燥单元31;加湿单元32;超声雾化器321;储水槽322;供水槽323;

气体浓度调节组件4;第一存储单元41;第二存储单元42;总管道43;第一阀门431;第一管道44;第二阀门441;第二管道45;第三阀门451;第四阀门46;

检测组件5;测试台51;连接件52;第一检测单元53;加持部54;滑动体55;

抽气组件6;第二检测单元7;控制器8;蓄电器9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的摩擦试验机。

如图1-2所示,本发明实施例的摩擦试验机包括壳体1、温度调节组件2、湿度调节组件3、气体浓度调节组件4和检测组件5。

壳体1具有腔室11。温度调节组件2设在腔室11内,以用于调节腔室11内的温度。具体地,如图1所示,壳体1为半球形结构,温度调节组件设在腔室11内部,从而将腔室11内的温度调节至第一预设值。

湿度调节组件3与腔室11连通,以用于调节腔室11内的湿度。具体地,如图1所示,湿度调节组件3通过管道与腔室11连通,从而将腔室11内的湿度调节至第二预设值。

气体浓度调节组件4与腔室11连通,以用于调节腔室11内气体的浓度。具体地,如图1所示,气体浓度调节组件4通过管道与腔室11连通,从而将腔室11内的气体浓度调节至第三预设值。

检测组件5设在腔室11内,检测组件5适于与被测件相连,以便检测被测件的摩擦性能。

本发明实施例的摩擦试验机100,设置有温度调节组件2、湿度调节组件3和气体浓度调节组件4,调节腔室11内的温度、湿度和气体浓度,从而模拟出被测件真实的工作环境,提高了实验结果的准确性,减小了实验误差。

摩擦试验机100还包括抽气组件6,抽气组件6与腔室11连通,以用于将腔室11内的气体抽出。具体地,如图1所示,抽气组件6可以为真空机,真空机设在壳体1的外部且与腔室11连通,从而真空机可将腔室11内的气体抽出。

在一些实施例中,温度调节组件2包括制冷单元21和加热单元22。

制冷单元21设在腔室11内,以对腔室11进行制冷,加热单元22设在腔室11内,以对腔室11进行制热。具体地,如图1所示,制冷单元21为水冷器,加热单元22为加热器,水冷器和加热器均设在腔室11内,当腔室11内的温度偏离第一预设值时,制冷单元21或加热单元22开启,将腔室11内的温度重新调整至第一预设值,以保证腔室11内的温度以减小实验误差。

在一些实施例中,湿度调节组件3包括干燥单元31和加湿单元32。

干燥单元31与腔室11连通,以对腔室11进行干燥,加湿单元32与腔室11连通,以对腔室11进行加湿。具体地,如图1所示,干燥单元31为干燥器,加湿单元32包括超声雾化器321、储水槽322、供水槽323和水泵(图中未示意出),超声雾化器321设在储水槽322内,供水槽323内有超纯水,水泵设在供水槽323内,且储水槽322和供水槽323通过管道连通,通过水泵将供水槽323内的水抽入储水槽322中,干燥器和储水槽322均与腔室11连通,由此,当腔室11内的湿度偏离第二预设值时,干燥单元31或加湿单元32开启,将腔室11内的湿度重新调节至第二预设值,以保证腔室11内的湿度以减小实验误差。

在一些实施例中,气体浓度调节组件4包括第一存储单元41和第二存储单元42。

第一存储单元41用于存储实验气体,第一存储单元41与腔室11连通,以向腔室11内提供实验气体,第二存储单元42用于存储非实验气体,第二存储单元42与腔室11连通,以用于调节腔室11内实验气体的浓度。具体地,如图1所示,实验气体包括但不限于氮气、氧气、二氧化碳等,非实验气体可以为除去实验气体的任何气体,第一存储单元41内置有第一气泵(图中未示意出),第二存储单元42内置有第二气泵(图中未示意出),当腔室11内的气体浓度低于第三预设值时,开启第一气泵,通过第一存储单元41向腔室11输送实验气体,当腔室11内的气体浓度低于第三预设值时,开启第二气泵,通过第二存储单元42向腔室11输送非实验气体,以稀释实验气体浓度。

在一些实施例中,第一存储单元41与湿度调节组件3连通,以便湿度调节组件3通过实验气体调节腔室11内的湿度。由此,可同时调节腔室11内的湿度和气体浓度,减小了实验的准备时间,提高了实验的效率。

在一些实施例中,摩擦试验机100还包括总管道43、第一管道44和第二管道45,总管道43与第一存储单元41连通,第一管道44与加湿单元32连通,第二管道45与干燥单元31连通,第一管道44和第二管道45具有第一状态和第二状态,在第一状态,第一管道44和总管道43连通,第二管道45和总管道43断开,在第二状态,第二管道45和总管道43连通,第一管道44和总管道43断开。具体地,如图1所示,总管道43的进气口与第一存储单元41相连,第一管道44和进气口和第二管道45的进气口均与总管道43的出气口相连,第一管道44和出气口和第二管道45的出气口均腔室11相连,且总管道43上设有第一阀门421,第一管道44上设有第二阀门441,第二管道45上设有第三阀门451,在第一状态,腔室11内的湿度较低,关闭第三阀门451,开启第一阀门421和第二阀门441,在第二状态,腔室11内湿度较高,关闭第二阀门441,开启第一阀门421和第三阀门451,从而调节腔室11内湿度。

可以理解的是,干燥单元31与腔室11连通的管道上可以设有第四阀门46,从而控制干燥单元31的管道的开启和关闭,且第一阀门421、第二阀门441、第三阀门451和第四阀门46均可为电磁阀。

在一些实施例中,检测组件5包括:测试台51、连接件52和第一检测单元53。

测试台51可移动地设在腔室11内,测试台51适于安装被测件,测试台51可带动被测件在腔室11内转动或移动。具体地,如图1所示,测试台51可转动地或可移动地设在腔室11内,且测试台51的上端面为测试面,被测件固定在测试面上且随测试台51转动或移动。

连接件52的至少部分设在腔室11内,连接件52的一端与被测件止抵配合。具体地,如图1-2所示,连接件52的下端设在腔室11内,连接件52的下端为加持部54,加持部54加持有滑动体55,滑动体55为球体,滑动体55被测件止抵配合,在测试台51移动时,滑动体55在被测件上滑动,从而产生滑动摩擦,连接件52的上端位于腔室11外。

第一检测单元53与连接件52的另一端相连,以检测被测件的摩擦性能。具体地,如图1-2所示,第一检测单元53为摩擦力传感器且设在连接件52的上端,由此,通过连接件52检测摩擦件上的摩擦力。

可以理解的是,连接件52可以为电动推杆,从而调整滑动体55与被测件之间的距离和压力,另外关于测试台51的移动和转动,本发明不做限制,测试台51可以人为进行驱动,或测试台51下方设有电机,电机带动测试台51转动,或测试台51的一侧设有电动推杆,通过电动推杆推动测试台51移动,或电机通过齿轮齿条啮合传动,带动测试台51移动等等。

在一些实施例中,摩擦试验机100还包括第二检测单元7,第二检测单元7设在腔室11内,以检测腔室11内的气体浓度、温度和湿度中的至少一个。具体地,第二检测单元7设在腔室11内且位于测试台51上,从而通过第二检测单元7检测腔室11内的气体浓度、温度和湿度。

在一些实施例中,壳体1底部设有排水口12,排水口12与腔室11连通,以便腔室11内的水排出腔室11。具体地,排水口12处设有第五阀门(图中未示意出),当腔室11内积水时,第五阀门打开,可将腔室11内的水排出,防止影响实验结果。

在一些实施例中,摩擦试验机100还包括蓄电器9和控制器8,蓄电器9和控制器8均可与抽气组件6、制冷单元21、加热单元22、干燥单元31、加湿单元32、第一气泵、第二气泵、第一检测单元53、第二检测单元7、测试台51、第一阀门421、第二阀门441、第三阀门451和第四阀门46相连,以此控制抽气组件6、制冷单元21、加热单元22、干燥单元31、加湿单元32、第一气泵、第二气泵、第一检测单元53、第二检测单元7、测试台51、第一阀门421、第二阀门441、第三阀门451、第四阀门46和第五阀门工作。

本发明实施例的摩擦试验机100的工作过程如下:

S1:将被测件固定在测试台51上,调整滑动体55与测试台51上面之间的压力,开启抽气组件6,待腔室11内到达真空环境后,同时开启制冷单元21、加热单元22、干燥单元31、加湿单元32、第一气泵、第二气泵、第二检测单元7、测试台51、第一阀门421、第二阀门441、第三阀门451和第四阀门46,从而同时调节腔室11内的温度、湿度和气体浓度,减小实验时间。

S2:当腔室11内的温度达到第一预设值时候,关闭制冷单元21和加热单元22,当第二检测单元7检测到腔室11内的温度高于第一预设值时,重新开启制冷单元21,或当第二检测单元7检测到腔室11内的温度低于第一预设值时,重新开启加热单元22。

S3:当腔室11内的湿度到达预设值时候,关闭干燥单元31、加湿单元32和第二阀门441,此时,实验气体直接通过总管道43和第二管道45通入腔室11内,并不影响气体浓度的调节,当第二检测单元7检测到腔室11内的湿度高于第二预设值时,重新开启干燥单元31,或当第二检测单元7检测到腔室11内的湿度低于第二预设值时,重新开启加湿单元32,并关闭第三阀门451,开启第二阀门441。

S4:当腔室11内的气体浓度均到达预设值时候,关闭第一阀门421、第二阀门441、第三阀门451、第一气泵和第二气泵,当第二检测单元7检测到腔室11内的气体浓度高于第二预设值时,重新开启第一阀门421、第三阀门451和第二气泵,或当第二检测单元7检测到腔室11内的气体浓度低于第二预设值时,重新开启第一阀门421、第二阀门441和第一气泵。

S5:当腔室11内的温度达到第一预设值,湿度达到第二预设值和气体浓度达到第三预设值时,开启检测组件5测试组件,从而对被测件进行检测,且第二检测组件5持续工作,并重复步骤S2、步骤S3、步骤S4。

S6:检测组件5工作完毕后,依次关闭抽气组件6、制冷单元21、加热单元22、干燥单元31、加湿单元32、第一气泵、第二气泵、第一检测单元53、第二检测单元7、第一阀门421、第二阀门441、第三阀门451和第四阀门46,打开第五阀门,将腔室11内的水排出。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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