一种流体压力提供厚向应力作用的板材摩擦性能试验装置及其应用

摘要

本发明公开了一种流体压力提供厚向应力的板材摩擦性能试验装置及其应用，该试验装置包括密闭箱体、拉伸装置、压力装置、流体压力系统、加热系统、冷却系统、压力测量系统、温度测量装置和数据采集处理装置。本发明所提出的试验装置采用更加均匀和准确的流体介质压力取代了传统的机械压力，能够提高试验结果的准确性及效率，本装置具有加热系统，能对试样进行加热与恒温控制，升温效率高、误差小，不仅适用于材料在常温下的摩擦性能试验，也适用于材料在高温下的摩擦性能试验。

主权项

一种流体压力提供厚向应力的板材摩擦性能试验装置，包括密闭箱体、拉伸装置、压力装置、流体压力系统、加热系统、冷却系统、压力测量系统、温度测量装置和数据采集处理装置； 密闭箱体包括箱体、箱体盖板和垫块；箱体中心具有凹腔，凹腔分为上、下两个部分，下部凹腔侧面开有凹槽，上部凹腔设有拉伸杆安装孔，箱体盖板和箱体固定连接，箱体盖板与箱体之间设有高温密封圈，箱体盖板中间开孔，箱体底部固定垫块上，垫块安装固定在机架上； 拉伸装置包括拉伸缸、拉伸缸活塞、拉伸杆、支撑块、连接器、模具和固定模块；拉伸杆水平穿透箱体的拉伸杆安装孔，拉伸杆在箱体外与拉伸缸活塞连接，活塞设置于拉伸缸中，拉伸杆在箱体内通过连接器与模具连接，连接器固定连接在模具外壁上；拉伸缸固定连接在机架上；支撑块固定在箱体外壁上，用于支撑拉伸杆；模具位于箱体的凹腔居中位置，模具底部有滑轮，模具采用上表面开口，内部空腔的结构，其上表面开槽放置可更换的固定模块，固定模块与模具采用螺钉连接，下试样固定在模块上，模具内部是工作油腔，其侧面设置有高压油口； 压力装置包括压力缸、压力缸活塞、压杆、支撑块和夹具；压杆竖直穿透箱体盖板的中间开孔，压杆在箱体外与压力缸活塞连接，活塞设置于压力缸中，压杆在箱体内与夹具相连；压力缸位于密闭箱体的上方处，并与上部机架连接；支撑块固定在箱体盖板上，用于支撑压杆；夹具用于夹持上试样； 流体压力系统包括流体压力产生装置和溢流阀；流体压力产生装置包括低压腔和高压腔，高压腔通过高压管路与工作油腔相连，低压腔与溢流阀连接，通过设定溢流阀的压力，间接控制工作油腔中的压力；流体压力产生装置将高压流体压入工作油腔； 加热系统包括保温层、加热单元和防溅隔板；保温层、加热单元和防溅隔板依次安装在密闭箱体的下部凹腔的凹槽中，防溅隔板与上部凹腔的内部侧壁、底部壁板分别进行固定，用于防止高压流体与加热单元接触；加热单元安装在保温层与防溅隔板之间； 在箱体壁上开出冷却水孔，通循环冷却水对箱体外壁进行冷却，形成冷却系统； 压力测量系统包括压力传感器和压力测量装置；压力传感器安装在拉伸杆上，用于测量试验时对模具施加的拉力；压力测量装置通过高压管路与模具的工作油腔相通，固定在箱体外壁上，用于测量试验时油腔中的实际压力； 温度测量装置固定在箱体外壁上，热电偶伸入工作油腔中用于测量模具工作油腔中的实际温度； 数据采集和处理装置通过线路分别与压力测量系统、温度测量装置连接，用于实时采集、处理和显示试验过程中的压力和温度数据。