一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置及方法，包括機(jī)座、下試件盤(pán)、載料盤(pán)、電渦流傳感器、無(wú)紙記錄儀和固定機(jī)構(gòu)，所述機(jī)座放置在水平面上，下試件盤(pán)水平安裝在機(jī)座上，載料盤(pán)中間有安裝孔，安裝孔內(nèi)有電渦流傳感器，電渦流傳感器與無(wú)紙記錄儀相連，載料盤(pán)與固定結(jié)構(gòu)相連接。測(cè)量方法為：將試件粘貼在載料盤(pán)的下端面，將其放置在下試件盤(pán)上，向試件與下試件盤(pán)間導(dǎo)入磨粒，電渦流傳感器將下試件盤(pán)與其探頭之間的距離轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，輸入到無(wú)紙記錄儀中，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理得到摩擦試驗(yàn)的界面間隙值。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了對(duì)摩擦試驗(yàn)界面間隙的非接觸式在線測(cè)量，適合測(cè)量不同的載荷、磨粒和轉(zhuǎn)速下摩擦試驗(yàn)的界面間隙值。
【專利說(shuō)明】一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】的裝置及方法，尤其是涉及一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械工程領(lǐng)域中，由于摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的磨屑、人為導(dǎo)入或者其他因素侵入的外界物質(zhì)，兩個(gè)相互摩擦的物體之間通常存在自由游離介質(zhì)，這些介質(zhì)使得摩擦界面間存在間隙，間隙的大小對(duì)物體間的摩擦磨損性能有著重要的影響。因此研究介質(zhì)、載荷等對(duì)界面間隙的影響有著重要的意義。
[0003]由于摩擦試驗(yàn)的界面間隙很小(2mm以下)，受到被測(cè)對(duì)象的空間結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)要求的限制，普通的接觸式測(cè)量方法不再適用。基于這種情況，采用電渦流傳感器的測(cè)量方案。電渦流傳感器測(cè)量技術(shù)屬于非接觸式測(cè)量技術(shù)，與接觸式測(cè)量方式相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、限制少、效率高、抗干擾能力強(qiáng)、不受油污等介質(zhì)的影響等優(yōu)點(diǎn)，因此在測(cè)量領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0004]目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用電渦流傳感器進(jìn)行測(cè)量的研究較多，但是其應(yīng)用領(lǐng)域多是在厚度和位移測(cè)量上，應(yīng)用于間隙測(cè)量的較少，特別是對(duì)摩擦磨損試驗(yàn)中間隙的實(shí)時(shí)測(cè)量方面缺少簡(jiǎn)單有效的裝置及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、在線非接觸式的測(cè)量銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)界面間隙的裝置及方法。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置，其特征在于:包括機(jī)座、下試件盤(pán)、載料盤(pán)、電渦流傳感器、無(wú)紙記錄儀和固定機(jī)構(gòu)，所述機(jī)座放置在水平面上，下試件盤(pán)水平安裝在機(jī)座上，且位于載料盤(pán)正下方，載料盤(pán)中間有安裝孔，安裝孔內(nèi)有電渦流傳感器，電渦流傳感器的探頭下端面的位置比載料盤(pán)下端面的位置高，電渦流傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與無(wú)紙記錄儀相連，載料盤(pán)與固定結(jié)構(gòu)相連接。
[0008]所述固定機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)座上的支架座，支架座上固定安裝有三角支架，三角支架上端固定安裝在軸的一端，軸的另一端安裝有左右擋板、套筒、墊片和卡位螺母，左右擋板和套筒通過(guò)間隙配合套裝在軸上，墊片和卡位螺母安裝在左擋板外側(cè)，載料盤(pán)與擋板通過(guò)螺桿連接，
[0009]所述載料盤(pán)上有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)安裝有螺桿，左右擋板通過(guò)光孔與螺桿連接。
[0010]所述下試件盤(pán)是由橡膠圈從上到下依次將砂紙、鋼盤(pán)固定在研磨盤(pán)之上組成。
[0011]左右擋板與軸之間是間隙配合、與載料盤(pán)之間是螺桿連接，這樣使得左右擋板與水平面的夾角可調(diào)，根據(jù)試件厚度、磨粒大小進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
[0012]所述的下試件盤(pán)的鋼盤(pán)的粗糙度對(duì)電渦流傳感器的測(cè)量精度有著重要影響，粗糙度過(guò)大會(huì)使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，所以其粗糙度要低于0.08 μ m。
[0013]所述的墊片和卡位螺母對(duì)左右擋板和套筒進(jìn)行軸向定位，防止它們軸向竄動(dòng)。
[0014]一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量方法，包括以下步驟:
[0015]a.將試件粘貼在載料盤(pán)的下端面上；
[0016]b.調(diào)整載料盤(pán)和下試件盤(pán)的相對(duì)位置，將載料盤(pán)放置在下試件盤(pán)上；
[0017]c.打開(kāi)研磨拋光機(jī)，使得下試件盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后向試件和下試件盤(pán)之間導(dǎo)入磨粒；
[0018]d.載料盤(pán)中的電渦流傳感器實(shí)時(shí)將下試件盤(pán)中的鋼盤(pán)與其探頭之間的距離轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸入到無(wú)紙記錄儀中，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理和修正得到摩擦界面間隙值，公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置，其特征在于:包括機(jī)座、下試件盤(pán)、載料盤(pán)、電渦流傳感器、無(wú)紙記錄儀和固定機(jī)構(gòu)，所述機(jī)座放置在水平面上，下試件盤(pán)水平安裝在機(jī)座上，且位于載料盤(pán)正下方，載料盤(pán)中間有安裝孔，安裝孔內(nèi)有電渦流傳感器，電渦流傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與無(wú)紙記錄儀相連，載料盤(pán)與固定結(jié)構(gòu)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置，其特征在于:所述固定機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)座上的支架座，支架座上固定安裝有三角支架，三角支架上端固定安裝在軸的一端，軸的另一端安裝有左右擋板、套筒、墊片和卡位螺母，左右擋板和套筒通過(guò)間隙配合套裝在軸上，墊片和卡位螺母安裝在左擋板外側(cè)，載料盤(pán)與擋板通過(guò)螺桿連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置，其特征在于:所述載料盤(pán)上有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)安裝有螺桿，左右擋板通過(guò)光孔與螺桿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量裝置，其特征在于:所述下試件盤(pán)是由橡膠圈從上到下依次將砂紙、鋼盤(pán)固定在研磨拋光機(jī)的研磨盤(pán)之上組成。
5.一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟: a.將試件粘貼在載料盤(pán)的下端面上； b.調(diào)整載料盤(pán)和下試件盤(pán)的相對(duì)位置，將載料盤(pán)放置在下試件盤(pán)上； c.打開(kāi)研磨拋光機(jī)，使得下試件盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后向試件和下試件盤(pán)之間導(dǎo)入磨粒； d.載料盤(pán)中的電渦流傳感器實(shí)時(shí)將下試件盤(pán)中的鋼盤(pán)與其探頭之間的距離轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸入到無(wú)紙記錄儀中，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理和修正得到摩擦界面間隙值，公式為:式中，y為界面間隙值，Y為試驗(yàn)時(shí)間t時(shí)電渦流傳感器探頭端面與下試件盤(pán)中的鋼盤(pán)之間的間距，Y1為電渦流傳感器探頭端面與鋼盤(pán)的原始間距值，X為試驗(yàn)前砂紙厚度均值，X1為試驗(yàn)后砂紙厚度均值，t為時(shí)間，T為試驗(yàn)總時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種銷(xiāo)盤(pán)面接觸摩擦試驗(yàn)的界面間隙測(cè)量方法，其特征在于:在載料盤(pán)上試件的粘貼位置周向均勻。
【文檔編號(hào)】G01B7/14GK103591884SQ201310339567
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】劉焜, 孫道永, 劉勇, 劉小君, 王偉 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)