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一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置及方法，包括機座、下試件盤、載料盤、電渦流傳感器、無紙記錄儀和固定機構，所述機座放置在水平面上，下試件盤水平安裝在機座上，載料盤中間有安裝孔，安裝孔內有電渦流傳感器，電渦流傳感器與無紙記錄儀相連，載料盤與固定結構相連接。測量方法為：將試件粘貼在載料盤的下端面，將其放置在下試件盤上，向試件與下試件盤間導入磨粒，電渦流傳感器將下試件盤與其探頭之間的距離轉化為電壓信號，輸入到無紙記錄儀中，經過數據處理得到摩擦試驗的界面間隙值。本發明結構簡單，實現了對摩擦試驗界面間隙的非接觸式在線測量，適合測量不同的載荷、磨粒和轉速下摩擦試驗的界面間隙值。
【專利說明】一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及測量【技術領域】的裝置及方法，尤其是涉及一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置及方法。
【背景技術】
[0002]在機械工程領域中，由于摩擦過程中產生的磨屑、人為導入或者其他因素侵入的外界物質，兩個相互摩擦的物體之間通常存在自由游離介質，這些介質使得摩擦界面間存在間隙，間隙的大小對物體間的摩擦磨損性能有著重要的影響。因此研究介質、載荷等對界面間隙的影響有著重要的意義。
[0003]由于摩擦試驗的界面間隙很小(2mm以下)，受到被測對象的空間結構和試驗要求的限制，普通的接觸式測量方法不再適用。基于這種情況，采用電渦流傳感器的測量方案。電渦流傳感器測量技術屬于非接觸式測量技術，與接觸式測量方式相比，具有結構簡單、限制少、效率高、抗干擾能力強、不受油污等介質的影響等優點，因此在測量領域得到越來越廣泛的應用。
[0004]目前國內外應用電渦流傳感器進行測量的研究較多，但是其應用領域多是在厚度和位移測量上，應用于間隙測量的較少，特別是對摩擦磨損試驗中間隙的實時測量方面缺少簡單有效的裝置及方法。

【發明內容】

[0005]本發明目的就是為了彌補現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、在線非接觸式的測量銷盤面接觸摩擦試驗界面間隙的裝置及方法。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置，其特征在于:包括機座、下試件盤、載料盤、電渦流傳感器、無紙記錄儀和固定機構，所述機座放置在水平面上，下試件盤水平安裝在機座上，且位于載料盤正下方，載料盤中間有安裝孔，安裝孔內有電渦流傳感器，電渦流傳感器的探頭下端面的位置比載料盤下端面的位置高，電渦流傳感器通過數據線與無紙記錄儀相連，載料盤與固定結構相連接。
[0008]所述固定機構包括固定在機座上的支架座，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間隙配合套裝在軸上，墊片和卡位螺母安裝在左擋板外側，載料盤與擋板通過螺桿連接，
[0009]所述載料盤上有螺紋孔，螺紋孔內安裝有螺桿，左右擋板通過光孔與螺桿連接。
[0010]所述下試件盤是由橡膠圈從上到下依次將砂紙、鋼盤固定在研磨盤之上組成。
[0011]左右擋板與軸之間是間隙配合、與載料盤之間是螺桿連接，這樣使得左右擋板與水平面的夾角可調，根據試件厚度、磨粒大小進行自適應調整。
[0012]所述的下試件盤的鋼盤的粗糙度對電渦流傳感器的測量精度有著重要影響，粗糙度過大會使得測量結果不準確，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左右擋板和套筒進行軸向定位，防止它們軸向竄動。
[0014]一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量方法，包括以下步驟:
[0015]a.將試件粘貼在載料盤的下端面上；
[0016]b.調整載料盤和下試件盤的相對位置，將載料盤放置在下試件盤上；
[0017]c.打開研磨拋光機，使得下試件盤轉動，然后向試件和下試件盤之間導入磨粒；
[0018]d.載料盤中的電渦流傳感器實時將下試件盤中的鋼盤與其探頭之間的距離轉化為電壓信號輸入到無紙記錄儀中，經過數據處理和修正得到摩擦界面間隙值，公式為:
【權利要求】
1.一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置，其特征在于:包括機座、下試件盤、載料盤、電渦流傳感器、無紙記錄儀和固定機構，所述機座放置在水平面上，下試件盤水平安裝在機座上，且位于載料盤正下方，載料盤中間有安裝孔，安裝孔內有電渦流傳感器，電渦流傳感器通過數據線與無紙記錄儀相連，載料盤與固定結構相連接。
2.根據權利要求1所述的一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置，其特征在于:所述固定機構包括固定在機座上的支架座，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間隙配合套裝在軸上，墊片和卡位螺母安裝在左擋板外側，載料盤與擋板通過螺桿連接。
3.根據權利要求2所述的一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置，其特征在于:所述載料盤上有螺紋孔，螺紋孔內安裝有螺桿，左右擋板通過光孔與螺桿連接。
4.根據權利要求1所述的一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量裝置，其特征在于:所述下試件盤是由橡膠圈從上到下依次將砂紙、鋼盤固定在研磨拋光機的研磨盤之上組成。
5.一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量方法，其特征在于，包括以下步驟: a.將試件粘貼在載料盤的下端面上； b.調整載料盤和下試件盤的相對位置，將載料盤放置在下試件盤上； c.打開研磨拋光機，使得下試件盤轉動，然后向試件和下試件盤之間導入磨粒； d.載料盤中的電渦流傳感器實時將下試件盤中的鋼盤與其探頭之間的距離轉化為電壓信號輸入到無紙記錄儀中，經過數據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為試驗時間t時電渦流傳感器探頭端面與下試件盤中的鋼盤之間的間距，Y1為電渦流傳感器探頭端面與鋼盤的原始間距值，X為試驗前砂紙厚度均值，X1為試驗后砂紙厚度均值，t為時間，T為試驗總時間。
6.根據權利要求5所述的一種銷盤面接觸摩擦試驗的界面間隙測量方法，其特征在于:在載料盤上試件的粘貼位置周向均勻。
【文檔編號】G01B7/14GK103591884SQ201310339567
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月29日 優先權日:2013年7月29日
【發明者】劉焜, 孫道永, 劉勇, 劉小君, 王偉 申請人:合肥工業大學