[实用新型]新型高频动态摩擦仪

说明书

技术领域：

本发明属于摩擦学领域，特别涉及一种新型高频动态摩擦仪。 

背景技术：

当两个物体相互滑动，在一定的正压力和滑移速度下两物体会发生振动，即摩擦引起振动。传统的摩擦仪因受到结构或传感器的影响，通常只能测量两物体稳定摩擦时的摩擦力和摩擦系数，难以测量或测准摩擦副或其中之一高频振动时的动态摩擦力，从而难以确定这种状态下物体接触面之间的摩擦系数和其它摩擦性能。到目前为止，尚没有装置可以测量出摩擦副之一在水平和垂直两个方向同时高频振动时滑动摩擦表面的高频动态摩擦力和摩擦系数。在现有的摩擦仪中，有的仪器只能测量摩擦副之间匀速滑动时的摩擦力和摩擦系数；有的仪器受机械结构的限制，只能测量低频动态摩擦力(小于1kHz)却无法精确测量高频(大于1kHz)振动状态下的摩擦力和摩擦系数。 

实用新型内容：

为了解决现有技术存在的无法测量出摩擦副之一在水平和垂直两个方向同时高频振动时滑动摩擦表面的高频动态摩擦力和摩擦系数，精确测量高频(大于1kHz)振动状态下的摩擦力和摩擦系数问题，本实用新型提供了一种新型高频动态摩擦仪。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

提供一种新型高频动态摩擦仪，包括传动箱和台架臂，传动箱与电机相连，传动箱可使电机进行竖直和水平移动，刚性连接件上有竖直压电晶体自激振子和压电晶体力传感器，连接螺杆上有水平方向压电晶体自激振子。 

这种新型高频动态摩擦仪通过竖直方向移动手柄调整电机的高度，水平方向移动手柄可使传动箱水平移动，台架臂和支架之间由弹性元件相连，减小振动。 

本新型高频动态摩擦仪的水平方向压电晶体自激振子和竖直方向压电晶体自激振子分别是通过连接螺杆和刚性连接件与台架臂连接固定。 

本新型高频动态摩擦仪的压电晶体力传感器通过刚性连接件和连接螺杆分 别与台架臂相连而得到固定，并在工作时测量正压力和摩擦力。连接螺杆通过固定螺母和台架臂连接在一起，便于安装和拆卸。 

我们通过对摩擦仪各部件进行模态分析研制出此款高频动态摩擦仪，本仪器设计简单实用可靠。这一款可在高速高频振动状态下工作的摩擦仪是基于有限元模态分析研制而成，其目的是为了测量高频动态摩擦力和摩擦系数，评估高频动态滑动接触表面的力学特性，并可用来研究由摩擦引起的高频摩擦噪声的机理。 

本实用新型的有益效果是：克服了传统摩擦仪装置只能测量匀速低频动态摩擦力和摩擦系数却无法测量高频动态摩擦力和摩擦系数的不足，为测量高频动态摩擦力和摩擦系数以及研究高频振动摩擦表面的力学特性，提供一种操作简便，实用可靠的仪器设备。 

附图说明：

图1为本实用新型的二维结构示意图的主视图。 

图2为本实用新型的二维结构示意图的左视图。 

图3为本实用新型的二维结构示意图的右视图。 

图4为实用新型的二维结构示意图的俯视图。 

图5为实用新型的局部台架臂二维示意图。 

图中，1.试验台架，2.传动箱，3.电机，4.第一种摩擦材料制成的转盘，5.第二种摩擦材料制成的转盘，6.刚性连接件，7.台架臂，8.水平方向压电晶体自激振子，9.连接螺杆，10.竖直方向压电晶体自激振子，11.压电晶体力传感器，12.摩擦销，13.支架，14.水平方向移动手柄，15.竖直方向移动手柄，16.固定螺母，17.弹性元件。 

具体实施方式： 

现在将参阅附图详细说明本实用新型。本实用新型的试验台架(1)上安装有支架(13)以及台架臂(7)，支架(13)和台架臂(7)间有弹性元件(17)，传动箱(2)固定于试验台架(1)之上，电机(3)安装于传动箱(2)上，电机(3)的上端与第一种摩擦材料制成的转盘(4)和第二种摩擦材料制成的转盘(5)用螺母联接，工作时转盘与另一摩擦销(12)接触摩擦，摩擦销 (12)与压电晶体力传感器(11)联接，压电晶体力传感器(11)通过刚性连接件(6)和连接螺杆(9)分别和台架臂(7)相连而得到固定，并在工作时测量正压力和摩擦力。刚性连接件(6)上装有竖直方向压电晶体自激振子(10)，连接螺杆(9)上装有水平方向压电晶体自激振子(8)。其中水平方向压电晶体自激振子(8)和竖直方向压电晶体自激振子(10)可根据需要拆卸更换。连接螺杆(9)与台架臂(7)是螺纹连接，通过固定螺母(16)固定。本发明在工作过程中可实现工作平台的水平和竖直两个方向的运动，通过水平方向转动手柄(14)和竖直方向移动手柄(15)实现传动箱(2)的水平方向和竖直方向移动，从而可以改变摩擦销与摩擦盘的接触位置，更换摩擦销，以及改变正压力。