一種可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膠輥磨損的實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種可變環(huán)境的膠輥摩擦磨損試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冷軋薄板生產(chǎn)方面，為了結(jié)合酸洗線、鍍錫線、鍍鉻線等薄板生產(chǎn)線，能適應(yīng)耐化學(xué)腐蝕、耐老化、耐熱、耐油等各種惡劣條件，主要使用的膠輥種類有氯丁橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)及氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)。對(duì)于這些類型膠輥，有的要求其各方面性能均衡，硬度可調(diào)范圍廣，抗拉與抗壓強(qiáng)度高，耐磨性出眾，耐油與吸震性能同樣出色；有的要求其耐熱性好，能勝任濕熱環(huán)境工作；有的要求其擁有良好的耐化學(xué)腐蝕性使其在酸堿介質(zhì)中發(fā)揮出色。所述的膠輥均采用高分子橡膠材料，膠輥在工作過程中不斷發(fā)生滾動(dòng)滑動(dòng)摩擦，膠輥的疲勞性能除了與材料種類有關(guān)之外，高分子材料具有粘彈性，力學(xué)性能對(duì)溫度、應(yīng)變率和時(shí)間有依賴性。橡膠的摩擦與粘彈性參數(shù)tan δ和彈性模量有直接關(guān)系，彈性模量隨溫度的升高而降低，tanS則隨溫度的升高先上升后下降(極值點(diǎn)溫度低于0°C)，因此，摩擦系數(shù)隨溫度的升高先上升后下降，極值點(diǎn)與tan δ的極值點(diǎn)和彈性模量隨溫度升高而降低的速率有關(guān)。隨溫度的升高，橡膠的彈性模量下降，磨損斑紋間距增大。高溫條件下，由于橡膠老化嚴(yán)重，撕裂強(qiáng)度降低，使得磨損率顯著增加，并且磨損率呈周期性大范圍變化。在橡膠材料的動(dòng)態(tài)疲勞中，頻率對(duì)疲勞壽命也有較大的影響。隨著頻率增加，不同高分子材料的擴(kuò)展速率可下降、保持恒定或增加。一般而言，提高動(dòng)態(tài)疲勞的平率將導(dǎo)致Nf的降低。因?yàn)樵诘皖l率下，試樣溫度升高可通過熱傳遞與環(huán)境溫度達(dá)到熱平衡；而高頻率下，由于橡膠的不良導(dǎo)熱性，致使內(nèi)部溫度升高不能及時(shí)傳遞，熱能的積累促進(jìn)了熱老化的進(jìn)程和熱降解，必然降低Nf。同時(shí)膠輥一直處于循環(huán)載荷作用下，因此必定會(huì)影響到橡膠材料的疲勞性能，其中的影響因素主要有平均應(yīng)力、應(yīng)力幅值及加載頻率對(duì)材料疲勞損傷的影響。
[0003]由此可見，膠輥在使用過程中的磨損與多種因素有關(guān)，如果想要全面模擬膠輥在使用過程中的磨損，則在對(duì)膠輥試樣進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)，需要不同的溫度、轉(zhuǎn)速及張緊力的條件進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
[0004]然而，目前市場(chǎng)上常規(guī)的橡膠摩擦磨損試驗(yàn)裝置，是利用橡膠盤與對(duì)偶件摩擦磨損的試驗(yàn)裝置，這種裝置并不能很好地模擬如上描述的現(xiàn)實(shí)使用情況。并且，在模擬環(huán)境中，這些裝置也很少能同時(shí)模擬溫度、張緊力及頻率的變化對(duì)橡膠疲勞性能的影響。
[0005]因此，有需要提供一種新的膠輥摩擦磨損試驗(yàn)裝置，可以全面模擬膠輥的現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境及狀態(tài)，例如溫度、張緊力、轉(zhuǎn)速、環(huán)境介質(zhì)等條件，為之后工藝流程的合理制定、提高后續(xù)工藝的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提供可靠的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種能夠全面模擬膠輥工作環(huán)境的膠輥磨損試驗(yàn)裝置，可以在不同溫度下、不同載荷下、不同頻率下及不同工作介質(zhì)中對(duì)橡膠材料進(jìn)行的摩擦磨損試驗(yàn)。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種可變環(huán)境的膠輥磨損試驗(yàn)裝置，具有一機(jī)架，所述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗(yàn)裝置還包括:驅(qū)動(dòng)組塊、傳動(dòng)組塊、加載組塊、水箱組塊及數(shù)據(jù)采集箱；其中，
所述機(jī)架包括:一第一機(jī)架平臺(tái)、一第二機(jī)架平臺(tái)、一第三機(jī)架平臺(tái)和一第四機(jī)架平臺(tái)；
所述驅(qū)動(dòng)組塊包括:一電機(jī)；
所述傳動(dòng)組塊包括:一第一傳動(dòng)軸、一第二傳動(dòng)軸、一第三傳動(dòng)軸、一主動(dòng)輪及一加載輪；所述
所述加載組塊包括:一 U型座、一螺桿配合塊、一螺桿、一螺桿支撐架及一螺桿轉(zhuǎn)柄； 所述水箱組塊包括:一水箱、一水箱加熱器及一溫度傳感器；
其中，
所述電機(jī)固定安裝于所述第一機(jī)架平臺(tái)上；
所述第一傳動(dòng)軸設(shè)置于所述第二機(jī)架平臺(tái)上，所述第二傳動(dòng)軸設(shè)置于所述第一機(jī)架平臺(tái)上，所述第三傳動(dòng)軸放置于所述U型座上，所述主動(dòng)輪與所述第一傳動(dòng)軸的一端鍵聯(lián)接，所述加載輪通過所述第三傳動(dòng)軸安裝于所述U型座上；
所述螺桿配合塊固定安裝于所述U型座上，所述螺桿支撐架固定安裝于所述第三機(jī)架平臺(tái)上；所述螺桿的一端與所述螺桿配合塊連接，另一端穿過所述螺桿支撐架與所述螺桿轉(zhuǎn)柄連接；
所述水箱加熱器及溫度傳感器都設(shè)置于所述水箱內(nèi)，所述水箱固定安裝于所述第一機(jī)架平臺(tái)靠近所述第二傳動(dòng)軸的一側(cè)，并且，所述第二傳動(dòng)軸穿過所述水箱的一側(cè)壁而進(jìn)入所述水箱的內(nèi)部；以及
所述數(shù)據(jù)采集箱固定安裝于所述第四機(jī)架平臺(tái)上，所述水箱加熱器及所述溫度傳感器分別與所述數(shù)據(jù)采集箱導(dǎo)電連接。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述電機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一傳動(dòng)軸通過一第一軸承座和一第二軸承座固定安裝于所述第二機(jī)架平臺(tái)上；所述第二傳動(dòng)軸通過一第三軸承座和一第四軸承座固定安裝于所述第一機(jī)架平臺(tái)上。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述主動(dòng)輪、第二傳動(dòng)軸及加載輪通過一平皮帶連動(dòng)。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述螺桿的一端通過一拉力傳感器與所述螺桿配合塊連接，所述拉力傳感器與所述數(shù)據(jù)采集箱導(dǎo)電連接。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述電機(jī)通過一 V帶與所述第一傳動(dòng)軸連接。
[0013]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述V帶通過一第一 V帶帶輪和一第二 V帶帶輪連接所述電機(jī)與所述第一傳動(dòng)軸，其中，所述第一 V帶帶輪與所述電機(jī)的輸出軸鍵聯(lián)接，所述第二 V帶帶輪與所述第一傳動(dòng)軸的一端鍵聯(lián)接，所述V帶套在所述第一 V帶帶輪與第二 V帶帶輪上。
[0014]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一傳動(dòng)軸和第三傳動(dòng)軸處于同一水平高度，并且，所述第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸和第三傳動(dòng)軸平行固定。
[0015]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述加載組塊還包括:至少一導(dǎo)軌和至少一滑塊；其中，所述導(dǎo)軌固定安裝于所述第三機(jī)架平臺(tái)上； 所述滑塊與所述導(dǎo)軌相配合，可以在所述導(dǎo)軌上滑動(dòng)，并且，所述U型座固定安裝在所述滑塊上；
所述螺桿轉(zhuǎn)柄內(nèi)加工有內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋與螺桿配合，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述螺桿轉(zhuǎn)柄帶動(dòng)所述螺桿與所述U型座沿所述導(dǎo)軌滑動(dòng)。
[0016]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述加載組塊包括兩根導(dǎo)軌和至少兩個(gè)滑塊，所述兩根導(dǎo)軌相互平行。
[0017]在本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例中，提供一種可變環(huán)境的膠輥磨損試驗(yàn)裝置，具有一機(jī)架，所述可變環(huán)境的膠輥磨損試驗(yàn)裝置還包括:驅(qū)動(dòng)組塊、傳動(dòng)組塊、加載組塊、水箱組塊及數(shù)據(jù)采集箱；其中，
所述的機(jī)架包括:一第一機(jī)架平臺(tái)、一第二機(jī)架平臺(tái)、一第三機(jī)架平臺(tái)和第四機(jī)架平臺(tái);
所述的驅(qū)動(dòng)組塊包括:一三相異步電機(jī)、一第一 V帶帶輪、一 V帶和一第二 V帶帶輪；
所述的傳動(dòng)組塊包括:一第一傳動(dòng)軸、一第一軸承座、一第二軸承座、一主動(dòng)輪、一平皮帶、一第二傳動(dòng)軸、一第三軸承座、一第四軸承座、一加載輪、一第三傳動(dòng)軸、一第一加載輪端蓋、一第二加載輪端蓋、一第一深溝球軸承、一第二深溝球軸承、一第一骨架式油封和一第二骨架式油封；
所述的加載組塊包括:一 U型座、一第一扣板、一第二扣板、一第一導(dǎo)軌、一第二導(dǎo)軌、一第一滑塊、一第二滑塊、一第三滑塊、一第四滑塊、一螺桿配合塊、一螺桿、一螺桿支撐架、一第一推力球軸承、一第三深溝球軸承和一螺桿轉(zhuǎn)柄；
所述的水箱組塊包括:一水箱、一水箱加熱器、一溫度傳感器、一法蘭蓋和一第三骨架式油封；
其中，
所述第一機(jī)架平臺(tái)固定于所述機(jī)架的下層平臺(tái)，所述第二機(jī)架平臺(tái)固定于所述機(jī)架的上層平臺(tái)的左側(cè)，所述第三機(jī)架平臺(tái)和第四機(jī)架平臺(tái)固定于所述機(jī)架的上層平臺(tái)右側(cè)；所述三相異步電機(jī)固定于所述第一機(jī)架平臺(tái)之上，所述第一 V帶帶輪與所述三相異步電動(dòng)機(jī)的輸出軸鍵聯(lián)接，所述第二 V帶帶輪與所述第一傳動(dòng)軸鍵聯(lián)接，所述V帶連接所述第一 V帶帶輪和第二 V帶帶輪；
所述第一軸承座和第二軸承座固定在所述第二機(jī)架平臺(tái)上，所述第一傳動(dòng)軸與所述第一軸承座及所述第二軸承座同軸漲緊聯(lián)接，所述主動(dòng)輪與所述第一傳動(dòng)軸鍵聯(lián)接；所述第三軸承座和第四軸承座固定在所述第一機(jī)架平臺(tái)上，所述第二傳動(dòng)軸與所述第三軸承座及所述第四軸承座同軸漲緊聯(lián)接，所述第二傳動(dòng)軸穿過水箱，所述第三傳動(dòng)軸穿過所述加載輪，所述加載輪的兩端分別與所述第一深溝球軸承和第二深溝球軸承外圈漲緊聯(lián)接，所述第三傳動(dòng)軸分別與所述第一深溝球軸承和第二深溝球軸承內(nèi)圈漲緊聯(lián)