[发明专利]一种端面扭动摩擦磨损试验机及方法

权利要求书

1.一种端面扭动摩擦磨损试验机，其特征在于：包括传动装置和压力加载装置，所述的传动装置包括竖直布设在底座（1）上的伺服电机（2）、与伺服电机（2）相连并固定在电机机架（3）上的减速器（4），减速器（4）上设有偏心轮（5），偏心轮（5）上设有连杆（6）；所述的压力加载装置包括对称设在底箱（22）上的立柱（7）和设在立柱（7）上的顶梁（8）构成的固定架，固定架的顶梁（8）上依次连接有力传感器（9）、推力球轴承（10）、套装在立柱（7）内的固定件（11）、主轴（12）和转盘（13），转盘（13）上设有与连杆（6）相连接的转盘连接板（21）；底箱（22）内设有竖直布设的液压缸（20），液压缸（20）的柱塞穿过底箱（22）连接有提升轴（18），提升轴（18）上连接有扭矩传感器（17），扭矩传感器（17）上连接有与转盘（13）相扣合的托盘（16）；提升轴（18）的外壁上设有套装在立柱（7）上的滑动套（19）。

2.根据权利要求1所述的端面扭动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述相扣合的转盘（13）和托盘（16）内端面对称开有放置上、下试件（14、15）的凹槽。

3.根据权利要求1所述的端面扭动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述的转盘连接板（21）呈扇形。

4.一种如上述权利要求所述试验机的端面扭动摩擦磨损试验方法，其特征在于包括以下步骤：

a．将半径R均相同的上、下试件（14、15）分别固定在转盘（13）和托盘（16）内；

b．通过数据采集控制系统控制液压缸（20）动作，液压缸（20）的柱塞推动提升轴（18）向上运动，使固定在转盘（13）和托盘（16）内的上、下试件（14、15）相对端面紧密接触；

c．根据实验要求对相对端面紧密接触的上、下试件（14、15）施加压力达设定值载荷P，设在上试件（14）上方的力传感器（9）实时将不同压力的信号输出，经数据采集控制系统显示压力值G； 

d．当压力值达到实验要求设定的压力值G时，停止加压，并保压，根据实验要求设定伺服电机（2）的转速r和上试件（14）的扭动次数n、扭动角度θ；

e．启动伺服电机（2）驱动偏心轮（5）转动，偏心轮（5）带动连杆（6）传动转盘连接板（21），与转盘连接板（21）相连的转盘（13）扭动带动上试件（14）随之扭动，使上、下试件（14、15）的接触面形成扭动摩擦；

f．设在下试件（15）下方的扭矩传感器（17）实时测出摩擦扭矩M_f，并送至数据采集控制系统，通过数据采集控制系统得出摩擦系数值f以及在设定载荷和转速下的摩擦系数-角位移曲线，从而考察正压力、扭动角度和频率对端面扭动摩擦磨损行为的影响，揭示聚合物扭动摩擦系数变化规律和扭动磨损机理。

5.根据权利要求4所述的端面扭动摩擦磨损试验方法，其特征在于：设定伺服电机（2）的转速r=1000~1500r/min，上试件（14）的扭动次数n=800~1200，其扭动角度θ=1~30°。