測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及摩擦系數(shù)檢測設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中，在棉花采摘機械、紡織機械和農(nóng)業(yè)機械中廣泛存在纖維與硬質(zhì)材料接觸部位過度磨損的問題，造成機械設(shè)備的零部件磨損壽命不足。雖然纖維對硬質(zhì)材料的磨損現(xiàn)象廣為人知，但其磨損機理尚不清楚。傳統(tǒng)的商用摩擦磨損試驗機難以有效模擬纖維對硬質(zhì)材料磨損的情況，特別是缺乏有效的安裝以及夾緊纖維的的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種準確模擬以及測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實施例的測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置，所述試驗裝置用于檢測硬質(zhì)材料與纖維之間的磨損，所述纖維具有供所述硬質(zhì)材料伸入的檢測孔，包括:底座；驅(qū)動部件，所述驅(qū)動部件固定在所述底座上，所述驅(qū)動部件具有可轉(zhuǎn)動地輸出軸；傳動部件，所述傳動部件的一端與所述驅(qū)動部件的輸出軸連接，所述傳動部件的另一端與所述硬質(zhì)材料連接以驅(qū)動所述硬質(zhì)材料轉(zhuǎn)動；夾緊部件，所述夾緊部件與所述底座連接，所述夾緊部件夾持在所述纖維上以對所述纖維徑向定位，所述夾緊部件施加的徑向夾緊力可調(diào)節(jié)；壓力測量件，所述壓力測量件與所述夾緊部件連接以檢測所述纖維對所述硬質(zhì)材料的徑向壓力；扭矩測量件，所述扭矩測量件與所述傳動部件連接以檢測所述纖維對所述硬質(zhì)材料施加的扭矩。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實施例的測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置，能夠準確模擬纖維對硬質(zhì)材料的摩擦磨損狀態(tài)、摩擦系數(shù)測量精度高。
[0006]優(yōu)選地，所述夾緊部件包括三爪卡盤，所述三爪卡盤包括固定盤以及三個移動壓桿，所述固定盤與所述底座連接，所述三個移動壓桿沿所述固定盤的徑向延伸且沿周向分布。
[0007]優(yōu)選地，所述夾緊部件還包括多個壓緊板，所述壓緊板連接在所述移動壓桿上且所述壓緊板的內(nèi)側(cè)與所述纖維的部分周面配合。
[0008]優(yōu)選地，所述壓緊板為圓弧形，多個所述壓緊板沿周向均布以構(gòu)成大體圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，所述壓緊板的內(nèi)側(cè)具有多個凹槽。
[0010]優(yōu)選地，所述傳動部件包括:傳動軸，所述傳動軸的第一端與所述驅(qū)動部件的輸出軸連接；連接軸，所述連接軸的第一端與所述傳動軸的第二端連接，且所述連接軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)在底座的軸承座上，所述扭矩測量件連接在所述傳動軸的第一端和第二端之間。
[0011]優(yōu)選地，所述傳動部件還包括夾緊器，所述夾緊器連接在所述連接軸的第二端上，所述夾緊器的夾緊尺寸可調(diào)節(jié)。
[0012]優(yōu)選地，所述軸承座的位置沿豎直方向可調(diào)節(jié)。
[0013]優(yōu)選地，所述連接軸為階梯軸，所述連接軸與所述軸承座通過軸肩進行軸向定位。
[0014]優(yōu)選地，所述扭矩測量件外套在所述傳動部件上，所述扭矩測量件的位置沿豎直方向可調(diào)節(jié)。
[0015]優(yōu)選地，所述纖維為棉花、麻布或羊毛。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置。
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的試驗裝置的硬質(zhì)材料與纖維配合處的截面示意圖。
[0018]附圖標記:
[0019]試驗裝置100，硬質(zhì)材料200，纖維300，檢測孔301，
[0020]底座10，軸承座11，第一支座12，第二支座13，第三支座14，第四支座15，
[0021]驅(qū)動部件20，輸出軸21，
[0022]傳動部件30，傳動軸31，連接軸32，軸肩321，夾緊器33，聯(lián)軸器34，
[0023]夾緊部件40，三爪卡盤41，固定盤411，移動壓桿412，壓緊板42，凹槽421，
[0024]壓力測量件50，扭矩測量件60，豎直方向A。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0026]下面參照圖1-2描述本發(fā)明實施例的測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置100。
[0027]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的測試磨擦的試驗裝置100，該試驗裝置100用于檢測硬質(zhì)材料200與纖維300之間的磨損，纖維300具有供硬質(zhì)材料200伸入的檢測孔301。
[0028]其中，測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置100包括:底座10、驅(qū)動部件20、傳動部件30、夾緊部件40、壓力測量件50、扭矩測量件60。驅(qū)動部件20固定在底座10上，驅(qū)動部件20具有可轉(zhuǎn)動地輸出軸21，傳動部件30的一端與驅(qū)動部件20的輸出軸21連接，傳動部件30的另一端與硬質(zhì)材料200連接以驅(qū)動硬質(zhì)材料200轉(zhuǎn)動，夾緊部件40與底座10連接，夾緊部件40夾持在纖維300上以對纖維300徑向定位，夾緊部件40對纖維300的徑向夾緊力可調(diào)節(jié)，壓力測量件50與夾緊部件40連接以檢測纖維300對硬質(zhì)材料200的徑向壓力，扭矩測量件60與傳動部件30連接以檢測纖維300對硬質(zhì)材料200施加的扭矩。
[0029]根據(jù)本發(fā)明實施例的測試纖維對硬質(zhì)材料磨損的試驗裝置100，通過驅(qū)動部件20、傳動部件30帶動硬質(zhì)材料200轉(zhuǎn)動，通過夾緊部件40對纖維300進行夾緊固定，硬質(zhì)材料200伸入纖維300的檢測孔301中且轉(zhuǎn)動的硬質(zhì)材料200與固定不動的纖維300之間產(chǎn)生切向摩擦力，該切向摩擦力的數(shù)值可通過扭矩測量件60所檢測的纖維300對硬質(zhì)材料200施加的扭矩與測量軸的半徑相除計算得出；同時，設(shè)置在夾緊部件40上的壓力測量件50能夠準確檢測硬質(zhì)材料200所受的徑向壓力，根據(jù)徑向壓力以及切向摩擦力可計算出硬質(zhì)材料200與纖維300之間的摩擦系數(shù)。
[0030]驅(qū)動部件30可為驅(qū)動電機，扭矩測量件60可采用扭矩傳感器，壓力測量件50可以是壓力傳感器。實際測量時，驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速不同時，即硬質(zhì)材料200的轉(zhuǎn)速不同時，最終得到的硬質(zhì)材料200與纖維300之間的摩擦系數(shù)不同；夾緊部件40對纖維300的夾緊力不同，即硬質(zhì)材料200所受的徑向壓力不同時，最終得到的硬質(zhì)材料200與纖維300之間的摩擦系數(shù)不同。本領(lǐng)域技術(shù)人員利用該試驗設(shè)備檢測摩擦系數(shù)時，可調(diào)節(jié)驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速以及夾緊部件40的夾緊力，從而實時測量出多組扭矩以及徑向壓力數(shù)值，根據(jù)多組數(shù)值可得出相應(yīng)檢測模式下的摩擦系數(shù)，使測量結(jié)果更加準確。
[0031]此外，扭矩測量件60采用動態(tài)扭矩傳感器可以實時測量纖維300與硬質(zhì)材料200之間的摩擦力矩的變化，使測量范圍寬而且測量準確，適合用于各種纖維300與硬質(zhì)材料200之間的摩擦磨損性能測試。
[0032]需要說明的是，在圖2所示的具體示例中，纖維300的外側(cè)壁的軸向投影可以為圓形，本發(fā)明的纖維300的外側(cè)壁的軸向投影不限于圓形，也可以是方形或其它形狀；在圖2所示的具體示例中纖維300的檢測孔301為圓形、硬質(zhì)材料200的外壁的軸向投影可以為圓形，然而本發(fā)明并不限于此，檢測孔301和硬質(zhì)材料200的外壁形狀只要能實現(xiàn)纖維300對硬質(zhì)材料200的徑向壓力以及纖維300與硬質(zhì)材料200之間的切向摩擦力的檢測即可。
[0033]如圖1所示，在一優(yōu)選實施例中，夾緊部件40包括:三爪卡盤41，三爪卡盤41包括固定盤411以及三個移動壓桿412，固定盤411與底座10連接，三個移動壓桿412沿固定盤411的徑向延伸且沿周向分布。具體地，固定盤411上具有多個沿徑向延伸的、用于容納移動壓桿412的滑槽，移動壓桿412移動至任意指定位置時時均能在該位置鎖緊以保證夾緊的可靠性，三個移動壓桿412與纖維300的外側(cè)壁相止抵以對纖維300進行夾緊。由此，利用三爪卡盤41的自動定心的特點能夠?qū)⒗w維300均勻壓緊在硬質(zhì)材料200的外圍，不僅實現(xiàn)了對纖維300的同步均勻壓緊，而且能夠準確調(diào)節(jié)夾緊部件40上移動壓桿412的的夾緊力。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，夾緊部件40還可以是四爪卡盤、五爪卡盤等等。
[0034]進一步地，如圖1、2所示，夾緊部件40還包括多個壓緊板42，壓緊板42連接在移動壓桿412上且壓緊板42的內(nèi)側(cè)與纖維300的部分周面配合。具體地，每個移動壓桿412的一端可移動地設(shè)置在固定盤411上，另一端連接壓緊板42的外表面，每個壓緊板42的內(nèi)表面分別與纖維300的部分周面配合。這樣，移動壓桿412上設(shè)置的壓緊板42增大了其對纖維300的夾緊面積，使夾緊力分布更均勻，此外，壓力測量件50可直接設(shè)置在壓緊板42上，便于徑向壓力的檢測。
[0035]具體而言，結(jié)合圖2看，壓緊板42為圓弧形，多個壓緊板42沿周向均布以構(gòu)成大體圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。其中，纖維300的外側(cè)壁為圓柱形，多個壓緊板42沿周向均布且形成大體環(huán)形結(jié)構(gòu)，多個壓緊板42與纖維300的外側(cè)壁全部或部分貼合，壓力測