[发明专利]一种能够模拟高温环境的重力加载型微动磨损试验设备

说明书

本发明涉及微动磨损试验设备领域，公开了一种能够模拟高温环境的重力加载型微动磨损试验设备。通过本发明创造，可提供一种可在正压力恒定条件下，实现在高温液体环境或高温气体环境中进行微动磨损试验的新型试验设备，即一方面由于正压力大小不随磨损量变化而变化，可全程保持恒定，另一方面可通过电热棒加热方式提供高温气体环境或通过注入高温液体方式提供高温液体环境，进而实现在高温环境中进行微动磨损试验的目的，并可以精确测量横向力和横向微动位移量。

技术领域

本发明属于微动磨损试验设备领域，具体涉及一种能够模拟高温环境的重力加载型微动磨损试验设备。

背景技术

微动磨损是指两个接触表面因发生极小振幅的相对运动而造成的表面磨损，一般紧固配合在循环力的作用下可能发生微动磨损。微动磨损可造成紧固表面松动，构成安全隐患；另外，微动磨损也可能造成裂纹的生成和扩展，降低构件寿命。微动磨损是许多零件磨损失效的重要原因之一，因此微动磨损机理研究对抵抗构件失效、提高构件寿命具有极其重要的意义。

在实际工况中，许多微动磨损行为发生在高温的液体或者气体环境中，比如核电设备的蒸汽发生器、汽车发动机等。因此高温环境下(高温液体环境和高温气体环境)的微动磨损研究具有重大意义，但是现有的微动试验设备，只能用于单一环境常温实验，同时由于是使用弹力加载，导致磨损前后载荷不一致，精度降低。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种能够模拟高温环境的重力加载型微动磨损试验设备。

本发明所采用的技术方案为：

一种能够模拟高温环境的重力加载型微动磨损试验设备，包括底座板、竖直板、伺服电机、丝杆模组、升降台、竖向直线导轨、直角砝码盘、力传感器夹具、上试样夹具、下试样夹具、滑块连接板、横向直线导轨和直线运动电机，其中，所述直角砝码盘上放置有砝码，所述力传感器夹具夹持有用于测量横向力的力传感器，所述横向直线导轨上安装有用于测量对应滑块横向位移量的位移传感器；

所述竖直板的底部垂直连接所述底座板，所述伺服电机固定安装在所述竖直板的顶部，并通过所述丝杠模组带动所述升降台上下移动，所述竖向直线导轨固定安装在所述升降台上，所述直角砝码盘安装在所述竖向直线导轨的滑块上，并使所述直角砝码盘的砝码放置面与所述竖向直线导轨垂直，所述力传感器夹具安装在所述直角砝码盘的底部，所述上试样夹具安装在所述力传感器夹具的底部；

所述横向直线导轨和所述直线运动电机分别固定安装在所述底座板上，所述直线运动电机的输出端连接所述滑块连接板，所述滑块连接板安装在所述横向直线导轨的滑块上，所述下试样夹具安装在所述滑块连接板上且与所述上试样夹具相对设置，由所述直线运动电机带动所述滑块连接板及所述下试样夹具做横向往复运动；

在所述下试样夹具的侧面分别嵌有热电阻加热棒和热电偶传感器，或者在所述滑块连接板上还安装有容纳所述下试样夹具的液体容器。

优化的，还包括由半环形横向固定架、定滑轮组、质量块和柔索构成的砝码盘自重平衡机构，其中，所述半环形横向固定架的两端分别固定在所述竖直板的中部，所述定滑轮组固定安装在所述半环形横向固定架上且与所述柔索配合，所述质量块悬空且连接所述柔索的一端，所述柔索的另一端连接所述直角砝码盘。

优化的，所述力传感器夹具与所述上试样夹具通过第一隔热陶瓷片隔开安装，其中，所述第一隔热陶瓷片通过第一紧固螺钉安装在所述力传感器夹具的底部，所述上试样夹具通过第二紧固螺钉安装在所述第一隔热陶瓷片的下表面，所述第一紧固螺钉与所述第二紧固螺钉交错布置。

优化的，所述下试样夹具与所述滑块连接板通过第二隔热陶瓷片隔开安装，其中，所述第二隔热陶瓷片安装在所述滑块连接板上，所述下试样夹具安装在所述第二隔热陶瓷片的上表面。