本发明涉及摩擦磨损测试,具体涉及一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置。
背景技术:
1、在机械加工、搬运等技术领域,常常需要设置往复机械结构,进行重复的动作完成相应的加工工序和多个部件的转运,而其中,推杆机构则为往复机械结构的重要部件,而滚轮作为推杆机构中的关键零件,其摩擦磨损性能及寿命直接影响推杆机构的服役性能和寿命。目前针对材料的摩擦磨损试验机种类繁多,例如发明专利cn202211537515.6公开了一种能够对材料开展旋转和往复两种摩擦形式的装置,实用新型专利cn202221186441.1公开了一种可测试滚轮轴承寿命并快速更换被试验件的装置,但上述专利要么局限于材料级别,无法实现滚轮的摩擦磨损性能和寿命检测,要么针对滚轮和轴承类零件,但无法模拟推杆机构中滚轮相对推杆滚动的真实工况,难以反应其在载荷谱作用下的摩擦磨损性能和寿命。
2、因此,需要通过模拟推杆机构真实工况条件下的载荷谱,开展推杆机构中滚轮的摩擦磨损试验,进而积累相关基础数据,为推杆机构设计选型提供有力支撑。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明提出一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,能够模拟真实工况下的载荷谱,开展滚轮的摩擦磨损实验。
2、为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,包括推杆机构、动力机构和加载机构;
3、所述推杆机构包括推杆和滚轮,所述滚轮可转动地设置,所述推杆可沿轴向移动的设置,所述滚轮与推杆表面线接触;
4、所述动力机构包括电机、转接盘、连杆和拉力传感器一,所述电机与转接盘连接,所述连杆的一端与转接盘的偏心位置处转动连接,另一端与推杆的一端转动连接,且通过拉力传感器一连接;
5、所述加载机构包括电动缸、滑轮组件、钢丝绳和拉力传感器二,所述电动缸通过钢丝绳与推杆的另一端连接,所述钢丝绳通过滑轮组件转向,且通过拉力传感器二与推杆连接。
6、通过电机驱动转接盘转动,通过偏心连接的连杆驱动推杆沿其轴向往复的移动,使线接触的滚轮在推杆表面转动。电动缸通过钢丝绳与推杆另一端连接,随着推杆的移动,钢丝绳也被拉长或收回,在电动缸的作用下保持钢丝绳对推杆的张紧。通过拉力传感器二测量对推杆的载荷,拉力传感器一检测推杆受到的摩擦力,从而综合评判推杆和滚轮之间的摩擦磨损性能。
7、上述一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置的有益效果是:通过对推杆施加载荷,能够在模拟真实工况条件下检测评判推杆和滚轮之间的摩擦磨损性能。
8、进一步地,所述动力机构还包括导轨,所述导轨上设有滑动连接的滑动座和固定设置的固定座,所述连杆通过滑动座与推杆连接,所述推杆从固定座之间穿过,所述滚轮可转动地设置在固定座之间。
9、滑动座在导轨上移动,限制推杆在连杆的驱动下只能够沿其轴向移动,固定座固定设置,使推杆往复地在固定座之间移动,从而使滚轮在推杆表面转动。
10、进一步地,所述固定座包括两个对称设置的支撑板,所述支撑板上均沿竖直方向开设有条形通孔,所述滚轮套设在转轴上,所述转轴的两端均设有穿过两侧条形通孔的螺纹柱。
11、通过设置条形通孔,能够便于更换滚轮和转轴,并调节其高度,以便对应不同厚度的推杆,更换和调节完成后,从两侧通过锁紧螺栓和螺纹柱将转轴固定。
12、进一步地,所述支撑板之间设有支撑柱,所述支撑柱的两端分别与两个支撑板固定连接。
13、转轴的两端通过锁紧螺栓固定在支撑板上,支撑柱能够避免两个支撑板相互靠拢。
14、进一步地,所述滑轮组件包括定滑轮和动滑轮,所述钢丝绳的一端与电动缸连接,另一端绕过定滑轮和动滑轮后与定滑轮固定连接,所述动滑轮通过拉力传感器二与推杆可转动地连接。
15、电动缸通过钢丝绳向推杆施加载荷,随着推杆的往复移动,带动钢丝绳也拉长或收短,动滑轮随之上升或下降,拉力传感器二随之转动,电动缸始终保持钢丝绳的张紧,确保维持对推杆的载荷。
16、进一步地,所述动力机构还包括传动轮、凸轮和压杆,所述传动轮可转动地设置,并与转接盘带传动,所述传动轮与凸轮连接,所述压杆设置在推杆上方,且能够沿竖直方向移动,所述凸轮与压杆的顶部抵接。
17、转接盘驱动连杆带动推杆往复移动的过程中,还能够通过带传动的方式带动传动轮转动,传动轮驱动凸轮转动,能够将压杆推动至推杆表面与其抵接,使推杆在往复移动过程中受到撞击,以模拟推杆受到撞击的工况。
18、进一步地,所述动力机构还包括滑轨,所述压杆滑动连接在滑轨上,顶部设有能够与凸轮抵接的挡板,所述压杆通过弹簧与滑轨连接。
19、滑轨能够限制压杆只能够沿其轴向移动,挡板增大了与凸轮的接触面积,以提升受力稳定性,弹簧能够带动压杆离开推杆,避免增大推杆所受摩擦力。
20、进一步地,所述动力机构还包括齿轮和齿条,所述压杆对称地设有两个,分别设置在推杆的上下侧,所述压杆均连接有齿条,且分别与齿轮的两侧啮合。
21、设置两个压杆能够模拟推杆两侧同时受到撞击的工况,凸轮或弹簧带动压杆移动的同时,齿条带动齿轮转动,从而带动另一个齿条和压杆移动,从而达到同步运动的效果。
1.一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:包括推杆机构、动力机构和加载机构;
2.根据权利要求1所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述动力机构还包括导轨,所述导轨上设有滑动连接的滑动座和固定设置的固定座,所述连杆通过滑动座与推杆连接,所述推杆从固定座之间穿过,所述滚轮可转动地设置在固定座之间。
3.根据权利要求2所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述固定座包括两个对称设置的支撑板,所述支撑板上均沿竖直方向开设有条形通孔,所述滚轮套设在转轴上,所述转轴的两端均设有穿过两侧条形通孔的螺纹柱。
4.根据权利要求1所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述滑轮组件包括定滑轮和动滑轮,所述钢丝绳的一端与电动缸连接,另一端绕过定滑轮和动滑轮后与定滑轮固定连接,所述动滑轮通过拉力传感器二与推杆可转动地连接。
5.根据权利要求1所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述动力机构还包括传动轮、凸轮和压杆,所述传动轮可转动地设置,并与转接盘带传动,所述传动轮与凸轮连接,所述压杆设置在推杆上方,且能够沿竖直方向移动,所述凸轮与压杆的顶部抵接。
6.根据权利要求5所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述动力机构还包括滑轨,所述压杆滑动连接在滑轨上,顶部设有能够与凸轮抵接的挡板,所述压杆通过弹簧与滑轨连接。
7.根据权利要求6所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述动力机构还包括齿轮和齿条,所述压杆对称地设有两个,分别设置在推杆的上下侧,所述压杆均连接有齿条,且分别与齿轮的两侧啮合。
8.根据权利要求2所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:还包括窜动机构,所述窜动机构与所述推杆连接,能驱动所述推杆远离所述动力机构的端部在所述推杆所在的平面内摆动。
9.根据权利要求8所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述窜动机构包括间隙式推动件、弹性件和推板,所述间隙式推动件和所述推板对称的设置在所述推杆的左右两侧,在所述推杆通过所述连杆前后往返推动过程中,所述间隙式推动件能间隙的将所述推杆向所述推杆方向推动,所述推板通过所述弹性件始终与所述推杆的侧壁抵接。
10.根据权利要求9所述的一种模拟工况条件往复运动下摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述间隙式推动件包括条形齿、偏心轮和齿轮,所述条形齿与所述滑动座连接,并沿着所述推杆长度方向延伸,所述偏心轮与所述推板相对设置,并能转动的设置在所述固定座上,且所述偏心轮的侧壁始终与所述推杆的侧壁抵接,所述齿轮套设在所述偏心轮的中心轴上,并与所述条形齿啮合。
