一种摩擦磨损试验设备

1.本实用新型涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种摩擦磨损试验设备。


背景技术：

2.摩擦磨损试验是一种用来测定材料在不同的工作环境下摩擦磨损性能的试验，可以比较材料的耐磨性优劣，工作环境包括室温、高温和低温。目前在室温和高温环境下材料的摩擦磨损试验已比较成熟，温度范围从25℃至800℃均可较容易实现。然而现有技术中在低温环境下材料的摩擦磨损试验发展还不太成熟，控制温度不稳定，冷却效果不显著，无法实现极低温度的摩擦磨损试验。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，本技术提供了一种摩擦磨损试验设备，以解决现有技术在低温环境下材料的摩擦磨损试验不成熟，控制温度不稳定，冷却效果不显著，导致其无法实现极低温度的摩擦磨损试验的技术问题。
4.本实用新型提供如下技术方案：
5.一种摩擦磨损试验设备，用于测试样品的耐磨性，包括：
6.支座，所述支座上设置有支撑杆，所述支撑杆包括竖杆部和横杆部，所述竖杆部与所述横杆部垂直连接，所述横杆部远离所述竖杆部的一端垂直设置有加载杆，所述加载杆的底端设置有摩擦部；
7.托盘，位于所述摩擦部的底部，所述样品置于所述托盘上，且与所述摩擦部相抵接；
8.驱动装置，设置于所述支座上，且与所述托盘连接，用于驱动所述托盘转动或往复移动；
9.冷却装置，位于所述托盘的顶部，所述冷却装置包括储存箱、导管和控制阀，所述储存箱用于储存冷却液，所述导管分别与所述储存箱和所述托盘连通，所述控制阀设置于所述导管上，且位于所述储存箱与所述托盘之间。
10.在本技术的一些实施例中，所述储存箱包括盖体和箱体，所述盖体与所述箱体可拆卸连接，所述箱体开设有用于容纳所述冷却液的容纳腔，所述冷却液与所述箱体之间设置有用于保温的保温层。
11.在本技术的一些实施例中，所述箱体的底壁开设有通孔，所述导管通过所述通孔与所述储存箱连通。
12.在本技术的一些实施例中，所述盖体的顶端设置有把手，所述把手位于所述盖体的端面的中间位置。
13.在本技术的一些实施例中，所述盖体与所述箱体之间设置有密封件，所述密封件分别与所述盖体和所述箱体相抵接。
14.在本技术的一些实施例中，所述加载杆的顶端固设有砝码盘，所述砝码盘用于盛
放砝码。
15.在本技术的一些实施例中，所述摩擦磨损试验设备还包括传动装置，所述传动装置与所述驱动装置连接，所述传动装置包括主动轮、从动轮和传动带，所述传动带分别与所述主动轮和所述从动轮连接。
16.在本技术的一些实施例中，所述驱动装置包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件的输出轴通过联轴器与所述托盘连接，所述主动轮固定连接于所述第二驱动件的输出轴上，所述第一驱动件与所述传动带固定连接。
17.在本技术的一些实施例中，所述横杆部远离所述竖杆部的一端垂直设置有温度传感器，所述温度传感器和所述加载杆沿所述横杆部的长度方向间隔设置。
18.在本技术的一些实施例中，所述摩擦磨损试验设备还包括控制器，所述控制器分别与所述温度传感器和所述控制阀电连接，所述控制器根据所述温度传感器的温度值控制所述控制阀的开启或关闭。
19.本实用新型的实施例具有如下优点：
20.本技术提出一种摩擦磨损试验设备，驱动装置驱动托盘转动或往复移动，从而带动托盘上的样品相对摩擦部转动或往复移动。其中，样品与加载杆的摩擦部相抵接，使得样品与摩擦部之间进行相对摩擦，从而实现样品的摩擦磨损试验。冷却装置位于托盘的顶部，使得储存箱内的冷却液依靠其自身重力经导管和控制阀流至托盘内，冷却效果显著，实现为样品的摩擦磨损试验提供极低温度的试验环境。控制阀能够控制冷却液的流速及流量，从而实现对温度的稳定控制。避免了现有技术在低温环境下材料的摩擦磨损试验不成熟，控制温度不稳定，冷却效果不显著，导致其无法实现极低温度的摩擦磨损试验的技术问题。
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1示出了本技术一些实施例中摩擦磨损试验设备的结构示意图；
24.图2示出了本技术一些实施例中冷却装置的剖视示意图；
25.图3示出了本技术一些实施例中托盘的俯视示意图；
26.图4示出了本技术一些实施例中摩擦磨损试验设备的测试数据图。
27.主要元件符号说明：
28.100-摩擦磨损试验设备；10-支座；101-支撑杆；1011-竖杆部；1012-横杆部；1013-加载杆；10131-摩擦部；10132-砝码盘；1014-温度传感器；20-托盘；30-驱动装置；301-第一驱动件；302-第二驱动件；40-冷却装置；401-储存箱；4011-盖体；40111-把手；4012-箱体；40121-容纳腔；40122-通孔；4013-保温层；4014-密封件；402-导管；403-控制阀；404-冷却液；50-传动装置；501-主动轮；502-从动轮；503-传动带；60-样品。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/ 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.如图1至图4所示，本技术的实施例提供了一种摩擦磨损试验设备100，主要用于测试样品60的耐磨性。该摩擦磨损试验设备100包括支座10、托盘20、驱动装置30和冷却装置40。
35.其中，所述支座10上设置有支撑杆101，所述支撑杆101包括竖杆部1011和横杆部1012，所述竖杆部1011与所述横杆部1012垂直连接，所述横杆部1012远离所述竖杆部1011的一端垂直设置有加载杆1013，所述加载杆1013的底端设置有摩擦部10131。所述托盘20位于所述摩擦部10131的底部，所述样品60置于所述托盘20上，且与所述摩擦部10131相抵接。所述驱动装置30设置于所述支座10上，且与所述托盘20连接，用于驱动所述托盘20转动或往复移动。所述冷却装置40位于所述托盘20的顶部，所述冷却装置40包括储存箱401、导管402和控制阀403，所述储存箱401用于储存冷却液404，所述导管402分别与所述储存箱401和所述托盘20连通，所述控制阀403设置于所述导管402上，且位于所述储存箱401与所述托盘20之间。
36.本技术实施例提供的摩擦磨损试验设备100，支座10上固定设置有支撑杆101，支撑杆101包括有相互垂直连接的竖杆部1011和横杆部1012，竖杆部1011的一端与支座10固定连接，另一端与横杆部1012固定连接。其中，横杆部1012远离竖杆部1011的一端垂直设置有加载杆1013，加载杆1013的底端设置有用于与样品60产生摩擦的摩擦部10131。样品60放
置于托盘20上，且与摩擦部10131相抵接，即样品60位于摩擦部10131与托盘20的底壁之间，当样品60相对摩擦部10131转动或往复移动时，产生摩擦力，使样品60产生摩擦磨损。
37.具体的，驱动装置30驱动托盘20转动或往复移动，从而带动托盘20上的样品60相对摩擦部10131转动或往复移动，产生摩擦力，使样品60产生摩擦磨损，从而实现对样品60的摩擦磨损试验。托盘20上设置有用于放置样品60的放置位，使得样品60稳固地放置在托盘20上，以进行摩擦磨损试验。样品60的材料可以为金属或非金属材料。
38.冷却装置40位于托盘20的顶部，使得储存箱401内的冷却液404依靠其自身重力经导管402和控制阀403流至托盘20内，冷却效果显著，实现为样品60的摩擦磨损试验提供极低温度的试验环境。冷却液404可以为液氮，在常压下的温度为-196℃。控制阀403设置于导管402上，且位于储存箱401与托盘20之间。控制阀403能够控制冷却液404的流速及流量，实现对温度的稳定控制，保证低温测试环境的稳定性，使低温摩擦磨损试验正常进行。避免了现有技术在低温环境下材料的摩擦磨损试验不成熟，控制温度不稳定，冷却效果不显著，导致其无法实现极低温度的摩擦磨损试验的技术问题。
39.如图1和图2所示，在本技术的一个实施例中，可选的，所述储存箱401包括盖体4011和箱体4012，所述盖体4011与所述箱体4012可拆卸连接，所述箱体4012开设有用于容纳所述冷却液404的容纳腔40121，所述冷却液404与所述箱体4012之间设置有用于保温的保温层4013。
40.在本实施例中，储存箱401包括可拆卸连接的盖体4011和箱体4012，以便于添加冷却液404。具体的，当箱体4012内的冷却液404消耗完后，可打开盖体4011往箱体4012内重新添加冷却液404。箱体4012开设有容纳腔40121，容纳腔40121用于容纳冷却液404，实现储存箱401储存冷却液404的功能。冷却液404与箱体4012之间还设置有保温层4013，保温层4013用于保温隔热，以减少冷却液404温度的流失。示例性的，冷却液404可以为液氮，保温层4013的材质可以为珠光砂，箱体4012和盖体4011的材质可以为导热性能差的聚氨酯，能够有效减少储存箱401内冷却液404的冷气的散失，使得冷却液404存储操作方便、存储时间长久。
41.如图1和图2所示，在本技术的上述实施例中，可选的，所述箱体4012的底壁开设有通孔40122，所述导管402通过所述通孔40122与所述储存箱401连通。
42.在本实施例中，箱体4012的底壁开设有贯穿其的通孔40122，导管402的一端通过通孔40122与储存箱401连通，导管402的另一端与托盘20连通，使得储存箱401内的冷却液404能够从通孔40122经导管402持续地输送至托盘20内，从而为摩擦磨损试验提供低温环境。
43.如图1和图2所示，在本技术的上述实施例中，可选的，所述盖体4011的顶端设置有把手40111，所述把手40111位于所述盖体4011的端面的中间位置。
44.在本实施例中，盖体4011的顶端设置有把手40111，便于盖体4011的打开与关闭，从而便于往箱体4012内添加冷却液404。把手40111位于盖体4011的端面的中间位置，使盖体4011被打开或关闭时受力均匀，有利于快速打开与关闭，避免卡顿。
45.如图1和图2所示，在本技术的上述实施例中，可选的，所述盖体4011与所述箱体4012之间设置有密封件4014，所述密封件4014分别与所述盖体4011和所述箱体4012相抵接。
46.在本实施例中，盖体4011与箱体4012之间设置有密封件4014，密封件4014分别与盖体4011和箱体4012相抵接，使得盖体4011与箱体4012密封连接，防止冷却液404泄漏，减少冷却液404的冷气流失，提高了保温隔热效果。
47.如图1和图3所示，在本技术的一个实施例中，可选的，所述加载杆1013的顶端固设有砝码盘10132，所述砝码盘10132用于盛放砝码。
48.在本实施例中，加载杆1013的顶端固设有用于盛放砝码的砝码盘10132，以对加载杆1013施加载荷，砝码盘10132能够盛放多个砝码，使得载荷的大小能够改变。通过摩擦部10131对样品60施加摩擦载荷，产生摩擦力，实现样品60的摩擦磨损试验。
49.如图1所示，在本技术的一个实施例中，可选的，所述摩擦磨损试验设备100还包括传动装置50，所述传动装置50与所述驱动装置30连接，所述传动装置50包括主动轮501、从动轮502和传动带503，所述传动带503分别与所述主动轮501和所述从动轮502连接。
50.在本实施例中，传动装置50与驱动装置30连接，驱动装置30能够驱动传动装置50转动。其中，传动装置50包括主动轮501、从动轮502和传动带503，传动带503分别与主动轮501和从动轮502连接，实现通过主动轮501转动，以带动传动带503和从动轮502转动。示例性的，主动轮501和从动轮502可以为光轮、齿轮或链轮，传动带503可以为皮带或链条。
51.如图1所示，在本技术的上述实施例中，可选的，所述驱动装置30包括第一驱动件301和第二驱动件302，所述第一驱动件301的输出轴通过联轴器与所述托盘20连接，所述主动轮501固定连接于所述第二驱动件302的输出轴上，所述第一驱动件301与所述传动带503固定连接。
52.在本实施例中，驱动装置30包括第一驱动件301和第二驱动件302。其中，第一驱动件301的输出轴通过联轴器与托盘20连接，托盘20的底端设有轴体部，第一驱动件301的输出轴与轴体部连接，以驱动托盘20转动，带动样品60转动，实现样品60的转动式摩擦磨损试验。主动轮501固定连接在第二驱动件302的输出轴上，固定连接的方式可以为键连接或一体成型，实现稳固地传动连接。
53.具体的，第二驱动件302驱动主动轮501转动，主动轮501转动带动传动带503和从动轮502转动。第二驱动件302能够实现正转和反转，以驱动主动轮501正转和反转，使得传动带503进行往复运动，第一驱动件301与传动带503固定连接，从而使得第一驱动件301跟随传动带503进行往复运动，进而使得托盘20跟随第一驱动件301进行往复运动，使得托盘20上的样品60进行往复运动，实现样品60的往复移动式摩擦磨损试验。
54.需要说明的是，主动轮501和从动轮502的尺寸大小一致，以使传动带503沿水平方向往复移动，第一驱动件301远离其输出轴的一端通过连接件与传动带503固定连接，连接件可以为轴体或杆体。第一驱动件301和第二驱动件302均可以为电机。
55.如图1所示，在本技术的一个实施例中，可选的，所述横杆部1012远离所述竖杆部1011的一端垂直设置有温度传感器1014，所述温度传感器1014和所述加载杆1013沿所述横杆部1012的长度方向间隔设置。
56.在本实施例中，横杆部1012远离竖杆部1011的一端垂直设置有温度传感器1014，使温度传感器1014与加载杆1013相互平行。温度传感器1014和加载杆1013沿横杆部1012的长度方向间隔设置，以使温度传感器1014与加载杆1013错位设置，避免相互干涉，使温度检测功能和施加摩擦载荷功能正常进行。温度传感器1014与温度显示单元连接，可将样品60
附近区域的实时温度反馈给温度显示单元，以便通过温度显示单元得知测试样品60的实时温度。
57.在本技术的上述实施例中，可选的，所述摩擦磨损试验设备100还包括控制器，所述控制器分别与所述温度传感器1014和所述控制阀403电连接，所述控制器根据所述温度传感器1014的温度值控制所述控制阀403的开启或关闭。
58.在本实施例中，控制器分别与温度传感器1014和控制阀403电连接，控制阀403可以选为电磁阀。同时，控制器可根据温度传感器1014的温度值控制控制阀403的开启或关闭。可实现对冷却液404的流量和流速进行控制，从而实现对温度的稳定控制，保证低温测试环境的稳定性，使低温摩擦磨损试验正常进行，为研究样品60的材料低温摩擦磨损提供了便利。
59.综上所述，本技术提供的摩擦磨损试验设备，驱动装置驱动托盘转动或往复移动，从而带动托盘上的样品相对摩擦部转动或往复移动。其中，样品与加载杆的摩擦部相抵接，使得样品与摩擦部之间进行相对摩擦，从而实现样品的摩擦磨损试验。冷却装置位于托盘的顶部，使得储存箱内的冷却液依靠其自身重力经导管和控制阀流至托盘内，冷却效果显著，实现为样品的摩擦磨损试验提供极低温度的试验环境。控制阀能够控制冷却液的流速及流量，从而实现对温度的稳定控制。避免了现有技术在低温环境下材料的摩擦磨损试验不成熟，控制温度不稳定，冷却效果不显著，导致其无法实现极低温度的摩擦磨损试验的技术问题。
60.在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
61.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
62.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。