[实用新型]一种用于发动机活塞材料性能测试的烧蚀磨损耦合试验机

说明书

本实用新型提供了一种用于发动机活塞材料性能测试的烧蚀磨损耦合试验机，属于材料烧蚀磨损耦合试验技术领域。本试验机由烧蚀系统、摩擦磨损系统及控制系统组成，烧蚀系统包括一个火焰喷嘴、一个流量监视器以及氧气瓶与燃气气瓶，摩擦磨损系统包括一个机架，机架内部设置有一个驱动轴，驱动轴铰接着一根连杆，连杆与一个底盘相铰接，底盘的上端面与一个分度盘连接在一起，机架上设置有一个压杆，压杆下端装有对磨块，机架上装有一激光三维形貌仪，控制系统可对烧蚀系统及摩擦磨损系统进行控制。本实用新型集成了实验、表征于一体，且避免高温影响测试元件，操作简单，方便快捷，解决了现有技术中无法实现烧蚀、磨损耦合试验等技术问题。

技术领域

本实用新型涉及一种用于发动机活塞材料性能测试的烧蚀磨损耦合试验机。

背景技术

活塞是内燃机的核心组件之一，其工作环境相当恶劣。烧熔和磨损是活塞的主要失效形式，因此研究活塞材料的耐烧蚀、耐磨性能，一直是内燃机研发的重要课题。

为了研究发动机活塞材料的耐磨、耐烧蚀性能，往往是分别对其做烧蚀实验及摩擦磨损实验并研究其相关性。而事实上，活塞在工作时，烧蚀和摩擦磨损是一个耦合的过程，分别进行烧蚀、摩擦磨损实验并不能很好的反应内燃机内的真实工作情况，而目前并没有一款用于烧蚀、摩擦磨损耦合试验的试验机。因此，开发一种用于发动机活塞材料性能测试的烧蚀磨损耦合试验机成为必要。

发明内容

本实用新型是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种用于发动机活塞材料性能测试的烧蚀磨损耦合试验机，本实用新型要解决的技术问题是：用一台设备实现烧蚀、摩擦磨损的耦合试验及其形貌表征，且避免高温损伤摩擦磨损系统、形貌扫描系统元件。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种用于发动机活塞材料性能测试的烧蚀磨损耦合试验机由烧蚀系统31、摩擦磨损系统32及控制系统17组成，所述烧蚀系统31包括一个火焰喷嘴15，所述火焰喷嘴15连接着一个流量监视器16，所述流量监视器16另一端连接着氧气瓶18与燃气气瓶19，所述摩擦磨损系统32包括一个机架1，所述机架1内部设置有一个驱动轴2，所述驱动轴2上设置有能够驱动该驱动轴2旋转的驱动装置25，所述驱动装置25的旋转速度受所述控制系统17控制，所述驱动轴2铰接着一根连杆3，所述连杆3与一个底盘4相铰接，所述底盘4与所述机架1之间有底盘导轨7，所述底盘4的上端面通过一个高精度步进电机6与一个分度盘5连接在一起，所述分度盘5顶端有一用来盛放样品14的样品槽8，所述样品槽8内有锁紧装置，所述机架1上沿自身高度方向设置有一个压杆9，所述压杆9顶端装有砝码11，所述压杆9下端装有对磨块10，所述对磨块10工作时与所述样品14接触，所述机架1上且位于所述分度盘5的上方有一隔热板12，所述机架1上装有一形貌仪支架导轨24，所述形貌仪支架导轨24上装有一激光三维形貌仪20，所述控制系统17包括温控组件、传感器、处理器及操作面板，可对所述烧蚀系统31及所述摩擦磨损系统32进行控制。

所述的步进电机6带动所述分度盘5旋转，所述高精度步进电机6受所述控制系统17控制，所述分度盘5每次旋转120°。

如图3所示，所述样品槽8存在三个工作位置，其中工作位置一21位于所述压杆9下方，工作位置二22正对着所述火焰喷嘴15，工作位置三23位于所述激光三维形貌仪20下方，所述控制系统17控制并记录所述高精度步进电机6的旋转角度进而控制所述样品槽8的位置。

所述机架1在所述底盘4附近设置有速度传感器26及位置传感器27，所述速度传感器26监测所述底盘4的瞬时速度及平均速度，所述位置传感器27检测所述底盘4所处的位置，所述速度传感器26及所述位置传感器27与所述控制系统17相连，并将所测得数据传输给所述控制系统17。

所述火焰喷嘴15上设置有打火机构29，所述打火机构29受所述控制系统17控制进行打火，所述流量监视器16内每根气管上均设置有电磁阀33，所述电磁阀33开闭状态及大小受所述控制系统17控制。·