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原文传递一种基于控制能量的冲切磨损试验装置

专利名称：	一种基于控制能量的冲切磨损试验装置
摘要：	本发明公开了一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，弥补了现有诸多摩擦磨损测试装置及研究方法的不足。基于控制能量的冲切磨损试验装置主要包括机架，切向直线电机，试样夹具，冲击直线电机，用于实时反馈直线电机运动的精密磁栅传感器，冲击块，用于控制冲击块运动的电吸盘和硅钢片，用于采集冲击力和切向力的压力传感器，以及用于采集冲击块运动及试样切向运动的光栅传感器。本发明采用控制速度和质量的方法来控制冲击块能量的设计，通过冲切耦合的运动方式实现了冲击和切向的复合式磨损，有效的克服了现有试验机仅通过力的角度来研究冲切磨损过程的缺陷。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南交通大学
发明人：	蔡振兵;尹美贵;张志星;俞延庆;林禹;朱旻昊;周仲荣
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910219367.5
公开号：	CN110031351A
代理机构：	成都顶峰专利事务所(普通合伙)
代理人：	左正超
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	610000 四川省成都市二环路北一段111号
主权项：	1.一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：包括切向驱动单元、冲击单元、冲击驱动单元，所述切向驱动单元、冲击单元、冲击驱动单元都设置有位置检测机构；所述切向驱动单元用于驱动试样(18)做切向运动；所述冲击单元受冲击驱动单元的驱动做往复运动，所述试样(18)的运动方向相对冲击单元的运动方向垂直，且所述冲击单元的冲击头(19)最远端对试样(18)发生碰撞磨损。 2.一种根据权利要求1所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：还包括机架，所述机架包括底座(1)、底板(3)、侧板(9)和前板(27)；所述底板(3)位于底座(1)上方，所述底板(3)、侧板(9)和前板(27)之间相互垂直；所述切向驱动单元位于侧板(9)的一侧；所述切向驱动单元包括切向直线电机(14)，所述切向直线电机(14)的驱动端安装有切向装夹板(13)；所述切向装夹板(13)的一侧上设置有试样夹具(17)，所述试样夹具(17)用于安装试样(18)；所述试样(18)包括但不限定于块状体、棒体、管件；所述切向驱动单元的位置反馈机构包括切向磁栅读头(11)及其配合使用的切向磁栅尺(39)，所述切向磁栅读头(11)设置于切向装夹板(13)靠前板(27)的一侧的下方，所述切向磁栅尺(39)位于切向磁栅读头(11)的下方，所述切向磁栅尺(39)通过切向磁栅尺安装架(4)安装在底板(3)上；所述切向装夹板(13)下侧边还设置有切向光栅尺安装架(7)，所述切向光栅尺安装架(7)上安装有切向光栅尺(8)；切向光栅尺安装架(7)下方安装有与所述切向光栅尺(8)配套使用的切向光栅读头(6)，所述切向光栅读头(6)通过切向光栅读头安装架(5)安装在所述侧板(9)上；所述冲击驱动单元包括冲击直线电机(26)，所述冲击直线电机(26)位于前板(27)的一侧上，所述冲击直线电机(26)的驱动端安装有冲击装夹板(29)；所述冲击驱动单元的位置反馈机构包括冲击磁栅读头(33)及其配合使用的冲击磁栅尺(34)；所述冲击磁栅读头(33)固定设置在述冲击装夹板(29)的下方，所述冲击磁栅尺(34)位于冲击磁栅读头(33)的下方，所述冲击磁栅尺(34)通过冲击磁栅尺安装架(35)安装在底板(3)上；所述冲击装夹板(29)侧面连接有的冲击电吸盘安装架(28)，所述冲击电吸盘安装架(28)靠所述侧板(9)的一侧安装有冲击电吸盘(25)；所述冲击单元包括冲击块(22)，所述冲击块(22)滑动设置在底板(3)上，所述冲击块(22)位于所述冲击电吸盘(25)与试样(18)之间，冲击块(22)靠近冲击电吸盘(25)的一端设置有圆柱形硅钢片(24)；所述冲击块(22)与所述圆柱形硅钢片(24)之间设有橡胶缓冲垫(23)；冲击块(22)靠近试样(18)的一端设置所述冲击头(19)。 3.根据权利要求2所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述试样夹具(17)依次通过冲击力传感器(16)和冲击力传感器安装架(15)与切向装夹板(13)相连。 4.根据权利要求2所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述冲击块(22)通过冲击滑块(30)以及与所述冲击滑块(30)配合的冲击导轨(37)固定在底板(3)上；所述冲击单元的位置检测机构包括冲击光栅尺(32)以及与冲击光栅尺(32)配合使用的冲击光栅读头(31)；所述冲击光栅尺(32)位于冲击滑块(30)的侧面，所述冲击光栅尺(32)的侧面设置冲击光栅读头(31)；所述冲击光栅读头(31)通过冲击光栅读头安装架(36)安装在所述底板(3)上。 5.根据权利要求2所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述冲击头(19)依次通过切向力传感器(20)、切向力传感器安装架(21)与冲击块(22)相连。 6.根据权利要求2所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述侧板(9)靠切向装夹板(13)一侧上固定设置有切向导轨(10)，所述切向装夹板(13)靠侧板(9)的一侧固定设置有切向滑块(12)；所述切向滑块(12)可在切向导轨(10)上自由往复滑行。 7.根据权利要求2所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述冲击电吸盘(25)、圆柱形硅钢片(24)、冲击块(22)、冲击头(19)、试样(18)、试样夹具(17)的中心在同一直线上。 8.根据权利要求2所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述冲击磁栅尺(34)、切向磁栅尺(39)、冲击光栅尺(32)、切向光栅尺(8)表面与其所配合使用的读头之间的间隙为0.1mm～2.0mm。 9.根据权利要求2所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述冲击光栅读头安装架(36)、切向光栅读头安装架(5)与机架相连的孔都为腰型槽；所述冲击装夹板(29)用于固定所述冲击磁栅读头(33)以及所述切向装夹板(13)用于固定所述切向磁栅读头(11)的孔都为腰型槽。 10.根据权利要求1所述的一种基于控制能量的冲切磨损试验装置，其特征在于：所述试样(18)为管形试样，所述管形试样通过夹板(1710)以及两个对称的六角螺栓(1709)安装在管夹具(1708)上；所述管夹具(1708)通过螺栓固定在单头加热管固定板(1702)上；所述单头加热管固定板(1702)通过隔热陶瓷板(1703)安装在冲击力传感器上；所述单头加热管固定板(1702)上通过间隙配合安装有两个单头加热管(1704)，所述单头加热管固定板(1702)中间设置有热电偶温度计(1705)；所述冲击单元和冲击头(19)之间设置有隔热陶瓷柱(1712)；所述单头加热管固定板(1702)上方安装有陶瓷盖板(1706)以固定所述单头加热管(1704)和热电偶温度计(1705)。
所属类别：	发明专利