一種金屬高速高壓摩擦試驗機制造技術

一種金屬高速高壓摩擦試驗機，包括機架，所述摩擦試驗機還包括摩擦輪、豎向滑板和用于放置待測金屬板的縱向滑臺，所述摩擦輪的摩擦輪軸與用于帶動摩擦輪轉動的摩擦驅動組件連接，所述摩擦驅動組件安裝在豎向滑板上，所述豎向滑板與用以帶動豎向滑板升降的升降驅動組件連接，所述升降驅動組件安裝在機架上，所述摩擦輪的下方布置所述縱向滑臺，所述縱向滑臺可滑動地套裝在縱向滑軌上，所述縱向滑軌設置在機架上，所述縱向滑臺與用于帶動縱向滑動縱向移動的縱向驅動組件連接，所述摩擦輪軸的軸線與所述縱向滑軌的中心線垂直。本實用新型專利技術提供了一種滿足工況要求并且成本低、穩定性高的金屬高速高壓摩擦試驗機。

【技術實現步驟摘要】
一種金屬高速高壓摩擦試驗機
本技術涉及一種用于金屬高速高壓摩擦試驗的設備。
技術介紹
摩擦是兩個物體在相對運動時，接觸面之間產生阻礙相對運動的作用力的現象，摩擦分為靜摩擦和動摩擦。摩擦學研究的是不同材料之間的摩擦系數、磨損速度以及潤滑等理論。金屬材料由于其硬度大、強度高、抗摩擦，被廣泛運用在各種場合。隨著科技發展，金屬材料的使用環境越來越苛刻，經常被用在一些高速高壓受摩擦的場合，例如高速列車、航空航天等；在高速磨削領域，金屬的抗摩擦性能直接影響其切削加工性。因此對金屬材料抗摩擦性能的進一步探究顯得極為重要。摩擦試驗的目的，是研究金屬表面在承受一定時間的高速高壓摩擦后，其金相組織、表面性能、磨損量的變化。這些性能對實際生產中材料選型、壽命分析等有重要意義。例如工程師要根據鋼軌的抗摩擦性能來確定鋼軌的磨損速度，進一步確定鋼軌的檢修周期、換新周期。中國專利CN200910249051.7披露了一種高速高溫多功能摩擦磨損試驗機，其設有轉動盤，轉動盤上安裝有平動試樣，平動試樣與轉動試樣相對設置，構成一對摩擦副，在轉動試樣和平動試樣的旁側設有加熱裝置。該試驗機的缺陷有：1.利用伺服電機配合精密絲杠來控制滑臺，該方案雖精度較高，但難以產生較大的驅動力，無法模擬高速高壓的工況；2.伺服電機與精密絲杠驅動系統，成本較高，且壽命短，抗振性差。
技術實現思路
為了解決現有技術無法模擬高速高壓的工況及成本較高、壽命短的不足，本技術提供了一種滿足工況要求并且成本低、穩定性高的金屬高速高壓摩擦試驗機。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種金屬高速高壓摩擦試驗機，包括機架，所述摩擦試驗機還包括摩擦輪、豎向滑板和用于放置待測金屬板的縱向滑臺，所述摩擦輪的摩擦輪軸與用于帶動摩擦輪轉動的摩擦驅動組件連接，所述摩擦驅動組件安裝在豎向滑板上，所述豎向滑板與用以帶動豎向滑板升降的升降驅動組件連接，所述升降驅動組件安裝在機架上，所述摩擦輪的下方布置所述縱向滑臺，所述縱向滑臺可滑動地套裝在縱向滑軌上，所述縱向滑軌設置在機架上，所述縱向滑臺與用于帶動縱向滑動縱向移動的縱向驅動組件連接，所述摩擦輪軸的軸線與所述縱向滑軌的中心線垂直。進一步，所述摩擦驅動組件包括伺服電機、聯軸器和摩擦輪軸承架，所述摩擦輪軸兩端安裝在摩擦輪軸承架上，所述摩擦輪軸承架固定在豎向滑板底面所述摩擦輪軸的一端通過聯軸器與所述伺服電機的輸出軸連接，所述伺服電機安裝在豎向滑板底面。再進一步，所述升降驅動組件包括豎直油缸缸體、豎直油缸缸桿和豎直滑桿，所述豎直滑桿固定在所述機架上，所述豎直滑板可滑動地套裝在所述豎直滑桿上，所述豎直滑板的頂面與豎直油缸缸桿的下端連接，所述豎直油缸缸桿的上端與所述豎直油缸缸體的作動端連接，所述豎直油缸缸體安裝在機架上。更進一步，所述縱向驅動組件包括縱向油缸缸體、縱向油缸缸桿、縱向油缸固定座和縱向油缸連接座，所述縱向油缸缸體固定在縱向油缸固定座上，所述縱向油缸固定座安裝在機架上，所述縱向油缸缸體的作動端與所述縱向油缸缸桿的后端連接，所述縱向油缸缸桿的前端與縱向油缸連接座，所述縱向油缸連接座固定在所述縱向滑臺的底面。所述機架包括底架、底板和上固定板，所述底板安裝在底架上，所述底板上開有所述縱向滑軌，所述縱向驅動組件安裝在底板上，所述升降驅動組件固定在上固定板上。本技術的有益效果主要表現在：1、整個裝置結構簡單，穩定可靠，成本低。2、液壓伺服系統能夠提供更大的壓力和進給力，能夠模擬出更加嚴苛的工況。3、利用力傳感器和位移傳感器構成閉環控制系統，精度高。附圖說明圖1是本技術的金屬高速高壓摩擦試驗機總體示意圖。圖2是本技術的金屬高速高壓摩擦試驗機仰視圖。圖3是本技術的金屬高速高壓摩擦試驗機A向視圖。圖4是本技術的閉環控制系統原理圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術做進一步說明。參照圖1～圖4，一種金屬高速高壓摩擦試驗機，包括機架，所述摩擦試驗機還包括摩擦輪20、豎向滑板4和用于放置待測金屬板的縱向滑10，所述摩擦輪20的摩擦輪軸與用于帶動摩擦輪轉動的摩擦驅動組件連接，所述摩擦驅動組件安裝在豎向滑板4上，所述豎向滑板4與用以帶動豎向滑板升降的升降驅動組件連接，所述升降驅動組件安裝在機架上，所述摩擦輪20的下方布置所述縱向滑臺10，所述縱向滑臺10可滑動地套裝在縱向滑軌11上，所述縱向滑軌11設置在機架上，所述縱向滑臺10與用于帶動縱向滑動縱向移動的縱向驅動組件連接，所述摩擦輪軸的軸線與所述縱向滑軌11的中心線垂直。本實施例的金屬高速高壓摩擦試驗機，包括底架1、底板2、上部支架3、豎直滑板4、豎直滑桿5、上固定板6、豎直油缸缸體7、豎直油缸缸桿8、待測金屬板9、縱向滑臺10、縱向滑軌11、縱向油缸缸體12、縱向油缸缸桿13、縱向油缸固定座14、縱向油缸連接座15、伺服電機16、聯軸器17、摩擦輪軸18，摩擦輪軸承架19和摩擦輪20。如圖1所示。底架1放置于堅實地面上，底板2與底架1焊接固定，上部支架3與底板2焊接固定，上固定板6與上部支架3焊接固定，豎直滑桿5分別與底板2、上固定板6通過螺紋固定連接，豎直滑板4穿過豎直滑桿5，可上下自由移動，豎直油缸缸體7與上固定板6通過螺栓固定連接，豎直油缸缸桿8與豎直滑板4通過螺紋固定連接。如圖1、2所示。待測金屬板9通過特制夾具與縱向滑臺10固定連接，縱向滑臺10放置在縱向滑軌11上，可縱向自由移動，縱向油缸缸體12與縱向油缸固定座14通過螺栓固定連接，縱向油缸固定座14與底板2焊接連接，縱向油缸缸桿13與縱向油缸連接座15通過螺紋固定連接，縱向油缸連接座15與縱向滑臺10焊接連接(底板2在縱向油缸連接座15處開有長槽，以保證穿過縱向油缸連接座15)。如圖3所示。伺服電機16與豎直滑板4通過螺栓固定連接，摩擦輪軸18通過聯軸器17與伺服電機16連接，摩擦輪軸18穿過摩擦輪軸承架19上的軸承孔，可自由轉動，摩擦輪軸承架19與豎直滑板4焊接連接，摩擦輪20穿在摩擦輪軸18上，并通過鍵連接。如圖4所示。本技術的豎直進給與縱向進給均采用閉環控制系統。豎直滑板4上設置有位移傳感器和力傳感器，分為兩種情況。情況一：加壓模式為指定位移時，位移傳感器實時監控豎直滑板4的位移量，并與設定位移量進行比對，得到的反饋信號傳送給控制器，控制器控制豎直進給電磁閥打開，豎直滑板4開始進給，直到輸出值與設定值一致時，控制器使豎直進給電磁閥關閉，豎直滑板4停止進給；情況二：加壓模式為指定壓力時，力傳感器實時監控摩擦輪20與待測金屬板9之間的壓力值，并與設定壓力值進行比對，將差值反饋到控制器，其他流程與情況一相同?？v向滑臺10上設置有位移傳感器，可實時監測縱向滑臺10的位移量，并與設定位移量進行比對，得到的反饋信號傳送給控制器，控制器控制縱向進給電磁閥打開，縱向滑臺10開始進給，直到輸出值與設定值一致時，控制器使縱向進給電磁閥關閉，縱向滑臺10停止進給。本技術在使用時，首先控制縱向滑臺10移動到A側，利用特制夾具將待測金屬板9固定在縱向滑臺10上，再控制縱向滑臺10向B側移動，使待測金屬版9到達預定的加壓位置。然后控制豎直滑板4向下移動，當加壓模式為指定位移時，控制器控制豎直滑板4向下移動指定的位移，當加壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬高速高壓摩擦試驗機，包括機架，其特征在于：所述摩擦試驗機還包括摩擦輪、豎向滑板和用于放置待測金屬板的縱向滑臺，所述摩擦輪的摩擦輪軸與用于帶動摩擦輪轉動的摩擦驅動組件連接，所述摩擦驅動組件安裝在豎向滑板上，所述豎向滑板與用以帶動豎向滑板升降的升降驅動組件連接，所述升降驅動組件安裝在機架上，所述摩擦輪的下方布置所述縱向滑臺，所述縱向滑臺可滑動地套裝在縱向滑軌上，所述縱向滑軌設置在機架上，所述縱向滑臺與用于帶動縱向滑動縱向移動的縱向驅動組件連接，所述摩擦輪軸的軸線與所述縱向滑軌的中心線垂直。

【技術特征摘要】
1.一種金屬高速高壓摩擦試驗機，包括機架，其特征在于：所述摩擦試驗機還包括摩擦輪、豎向滑板和用于放置待測金屬板的縱向滑臺，所述摩擦輪的摩擦輪軸與用于帶動摩擦輪轉動的摩擦驅動組件連接，所述摩擦驅動組件安裝在豎向滑板上，所述豎向滑板與用以帶動豎向滑板升降的升降驅動組件連接，所述升降驅動組件安裝在機架上，所述摩擦輪的下方布置所述縱向滑臺，所述縱向滑臺可滑動地套裝在縱向滑軌上，所述縱向滑軌設置在機架上，所述縱向滑臺與用于帶動縱向滑動縱向移動的縱向驅動組件連接，所述摩擦輪軸的軸線與所述縱向滑軌的中心線垂直。2.如權利要求1所述的金屬高速高壓摩擦試驗機，其特征在于：所述摩擦驅動組件包括伺服電機、聯軸器和摩擦輪軸承架，所述摩擦輪軸兩端安裝在摩擦輪軸承架上，所述摩擦輪軸承架固定在豎向滑板底面所述摩擦輪軸的一端通過聯軸器與所述伺服電機的輸出軸連接，所述伺服電機安裝在豎向滑板底面。3.如權利要求1或2所述的金屬高速高壓摩擦試驗機，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余佩瓊，吳麗麗，傅雷，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：新型
國別省市：浙江,33