[实用新型]一种用于金属材料摩擦试验机的辅助定位装置

说明书

本实用新型提供一种金属材料摩擦试验机的辅助定位装置。解决其技术问题所采用的技术方案是：利用3D打印技术，按照安装实验试件后，轴端部至试件部分的外部尺寸设计制造一个能在轴向方向包裹轴端部和试件的圆柱状辅助定位装置。该辅助定位装置上包含一个方形凹槽用来对粗糙度仪检测试件时进行定位；一个圆弧凹槽用来对里氏硬度计的测试部件进行定位；一个六角螺母孔用于辅助定位装置在金属材料摩擦试验机上的定位。两个凹槽的形状按照粗糙度仪和里氏硬度计的测量部分外部尺寸来确定，六角螺母孔的形状按照轴端部固定螺母的外部尺寸来确定，整个辅助定位装置的长度和直径按照轴和试件的相关尺寸来确定。

技术领域

本实用新型属于金属材料摩擦试验技术领域，具体涉及一种金属材料摩擦试验机的辅助定位装置。

背景技术

随着铁路列车不断发展，列车运行速度将不可避免地增大；与此同时，人们对轮轨关系的研究也越来越深入，轮轨关系已成为当今铁路研究人员的一项重要课题。铁路运输向科学研究提出一系列挑战，许多关键科学技术问题急需解决。其中得到轮轨滚动接触的粗糙度和硬度随运行时间和里程的变化规律是解决很多关键科学技术问题的基础，它的解决对列车安全运营和维护以及发展高速列车具有重要的意义，国内外均对此进行了大量卓有成效的研究。由于实际条件的限制，对轮轨滚动接触的粗糙度和硬度的数据变化规律测试都在实验条件下利用车轮和轨道材料所制成的试件进行滚动接触实验获得。然而实验试件在现有金属材料摩擦试验机上利用表面粗糙度仪和里氏硬度计测量粗糙度和硬度时，由于试件表面为环形在测量过程中难以保持仪器稳定，导致相关数据误差较大；因而每次采集试样粗糙度和硬度时需要将试件拆卸后再利用测量仪器进行测量，试件频繁拆装耗费大量时间。本发明提供一种用于金属材料摩擦试验机的辅助定位装置，使在不拆卸试件的情况下可以使用粗糙度仪和里氏硬度计稳定的测量试件的粗糙度和硬度。

该方法解决以下几个问题：

（1）工作原理简单、可靠性高，可不拆卸检测试件直接进行检测；

（2）操纵方便，辅助定位装置拆装简单；

（3）避免操作人员操作测量仪器时手的移动对测量数据的影响。

发明内容

为了克服现有的技术不足，本实用新型提供了一种金属材料摩擦试验机的辅助定位装置，简化了对试件粗糙度和硬度检测的步骤，大大提高了工作效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：为了克服现有的金属材料摩擦试验机在不拆卸试件的情况下，粗糙度仪和里氏硬度计不能稳定的测量试件的粗糙度和硬度的缺陷。根据安装实验试件后轴端部至试件部分的实际外部形状，利用3D打印技术按照外部尺寸设计制造一个能在轴向方向包裹轴端部和试件的辅助定位装置。该辅助定位装置上包含一个方形凹槽用来对粗糙度仪检测试件时进行定位，方向与辅助定位装置母线方向一致；一个圆弧凹槽用来对里氏硬度计的测试部件进行定位，方向与辅助定位装置母线位置垂直；一个六角螺母孔用于辅助定位装置在金属材料摩擦试验机上的定位。两个凹槽的形状按照粗糙度仪和里氏硬度计的测量部分外部尺寸来确定，六角螺母孔的形状按照转轴端部固定螺母的外部尺寸来确定，六角螺母孔的中心与辅助定位装置上底面中心重合。整个辅助定位装置的长度和直径按照转动轴和试件的相关尺寸来确定。使用时把辅助定位装置套入轴端然后将粗糙度仪插入方形凹槽对试件进行检测，得出参数后再通过轴的旋转将圆弧凹槽调整至合适位置，里氏硬度计的测量笔插入圆弧形凹槽对试件进行检测得出硬度参数。

附图说明

图1为金属材料摩擦试验机示意图。

图2为金属材料摩擦试验机的辅助定位装置外观示意图。

图3为主动运动机构示意图。

图4为金属材料摩擦试验机的辅助定位装置的使用示意图