磨損試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及材料性能測試分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磨損試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)件，長期工作在應(yīng)力磨損環(huán)境中。結(jié)構(gòu)部件投入使用前，需要對其制作材料進行抗磨損能力試驗，通過磨損試驗測定金屬材料的耐磨性，其中，較大部分結(jié)構(gòu)件的制作材料需要進行抗低應(yīng)力劃傷磨損試驗。磨損試驗包括實物磨損試驗和試樣磨損試驗，由于試樣磨損試驗具有較低的試驗成本，因此其是主要的磨損試驗方式。試樣磨損試驗中，試樣的磨損量與接觸壓力、摩擦距離成正比，與材料硬度成反比。
[0003]低應(yīng)力劃傷式磨損，是指磨料作用于零件表面的應(yīng)力不超過磨料的壓潰強度，材料表面會被輕微劃傷。使用中的犁鏵，煤礦機械中的刮板輸送機溜槽，受到的磨損屬于低應(yīng)力劃傷式磨損；高應(yīng)力輾碎式磨損，是指磨料與零件表面接觸處的最大壓應(yīng)力大于磨料的壓潰強度。生產(chǎn)中球磨機襯板與磨球，破碎式滾筒的磨損，砂輪磨削加工零件零件的磨損屬于高應(yīng)力輾碎式磨損。
[0004]結(jié)構(gòu)材料的磨損試驗首先需要考慮構(gòu)件的具體工作條件并確定磨損形式，然后選定合適的試驗方法，以便使試驗結(jié)果與實際結(jié)果較為吻合。如公開號為CN201803913U的中國專利文獻，現(xiàn)有技術(shù)中沒有可模擬分級破碎機工況的磨損試驗機，公開一種沖擊磨料磨損試驗機，包括砂輪Al和位于砂輪Al 一側(cè)的杠桿機構(gòu)，杠桿機構(gòu)包括豎桿A7和橫桿A4，橫桿M下方安裝一凸輪A5，位于橫桿兩端的豎桿A7上分別裝有試樣AS和砝碼A6 ;砂輪Al上方設(shè)有磨料砂斗A2，該磨料砂斗A2下部出料口 A9置于砂輪I和試樣A8之間。該技術(shù)方案采用砂輪Al和磨料直接作用于試樣，顯然該沖擊磨料磨損試驗機屬于高應(yīng)力輾碎式磨損試驗機，只能用于材料的高應(yīng)力劃傷磨損能力測定，如分級破碎機的破碎齒，車床刀具的刀頭，不適用于結(jié)構(gòu)材料的抗低應(yīng)力劃傷磨損能力測定，該專利文獻中也沒有提及如何將該沖擊磨料磨損試驗機用于結(jié)構(gòu)材料的抗低應(yīng)力劃傷磨損能力測定。
[0005]結(jié)構(gòu)材料的抗低應(yīng)力劃傷磨損能力是通過濕砂橡膠輪式磨損試驗來測定的。濕砂橡膠輪式磨損試驗通常采用MLS — 225型濕砂橡膠輪式磨損試驗機來完成。濕砂橡膠輪式磨損試驗機包括試樣槽B4、設(shè)置在試樣槽B4中與驅(qū)動電機軸相連的橡膠輪BI，位于橡膠輪BI 一側(cè)設(shè)置有杠桿機構(gòu)B2，杠桿機構(gòu)B2與橡膠輪BI平齊的位置設(shè)置有試樣固定裝置B6，試樣B7固設(shè)在試樣固定裝置B6上，試樣固定裝置B6和試樣B7均設(shè)置在試樣槽B4中，試樣槽B4中還注入有由磨砂和水或其他液體混合而成的磨料B5，杠桿機構(gòu)B2的荷載連接端設(shè)置有荷載裝置B3。使用時，先將磨料B5注入試樣槽B4中，再對杠桿機構(gòu)B2加載荷載，讓試樣貼緊橡膠輪BI，接著電機驅(qū)動橡膠輪BI，橡膠輪BI帶動與水混合的礦砂、砂石、泥沙等磨料B5對各種材料產(chǎn)生磨損，從而對材料進行耐磨性試驗。該濕砂橡膠輪式磨損試驗機來，由于橡膠輪BI的轉(zhuǎn)速及對試樣施加的正壓力等參數(shù)可以改變，故其能很好地模擬各種工況，可為礦山機械，建筑機械、采掘機械、運輸機械、農(nóng)業(yè)機械等各行各業(yè)，進行耐磨材料的篩選試驗。
[0006]但，該磨損試驗機存在以下技術(shù)問題:橡膠輪BI由圓環(huán)型金屬基體和附著在圓環(huán)型金屬基體外圈的橡膠層構(gòu)成，長時間不用后，橡膠層會產(chǎn)生老化，導(dǎo)致橡膠輪BI報廢。膠輪BI的邵爾硬度需要達到標(biāo)稱值，符合標(biāo)稱值時，需用金相砂紙修理橡膠輪。橡膠輪BI直徑從178mm磨損到小于174mm后，需要報廢換新。磨料B5的磨砂，僅采用50目?70目的磨砂，制作磨料B5時，需要對磨砂進行篩分；每件試樣B7試驗時需經(jīng)過“預(yù)磨”和“正式試驗”兩個過程，每個過程使用1.5kg磨砂，每件試樣共需要3.0kg磨砂，不可重復(fù)使用。
[0007]因此，采用上述濕砂橡膠輪式磨損試驗機進行磨損試驗，橡膠輪BI和磨砂的使用成本均較高，特別是長時間只進行數(shù)量較少的幾次磨損試驗的試驗成本更高。
[0008]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的在進行結(jié)構(gòu)材料的抗低應(yīng)力劃傷磨損能力時，存在需要經(jīng)常對橡膠輪BI進行測量，試驗設(shè)備使用手續(xù)多，耗材使用多，試驗成本高的技術(shù)問題。因此，需要一種使用簡單，工作強度小，消耗材料少的磨損試驗裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不使用橡膠輪作為磨損試驗部件的磨損試驗裝置，從而進一步降低磨損試驗裝置的使用成本，提高磨損試驗裝置的易用性。
[0010]本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0011]磨損試驗裝置，包括砝碼、驅(qū)動電機、設(shè)置在驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸上的砂輪、通過加載軸設(shè)置在砂輪一側(cè)的杠桿機構(gòu)，杠桿機構(gòu)由橫桿和豎桿構(gòu)成，橫桿的下方設(shè)置有加載桿，橫桿遠離豎桿的一端設(shè)置有砝碼掛載孔，砝碼通過砝碼掛載孔加載在橫桿上，在豎桿靠近砂輪部分開設(shè)試樣安裝口，試樣安裝口朝向砂輪；還包括設(shè)置在靠近杠桿機構(gòu)一側(cè)的砂輪正上方的第一噴淋水管，第一噴淋水管的噴水口朝向砂輪，杠桿機構(gòu)為由橫桿和豎桿一體成型的L型結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步，磨損試驗裝置，還包括第二噴淋水管，第二噴淋水管設(shè)置在遠離杠桿機構(gòu)一側(cè)砂輪的正上方，第二噴淋水管的噴水口朝向砂輪。
[0013]進一步，第一噴淋水管和第二噴淋水管噴水口的截面形狀為方形。
[0014]進一步，第一噴淋水管和第二噴淋水管的噴水口沿砂輪厚度方向的寬度為砂輪的厚度。
[0015]進一步，磨損試驗裝置，還包括轉(zhuǎn)動控制裝置和設(shè)置在驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸旁的轉(zhuǎn)動計數(shù)器，轉(zhuǎn)動計數(shù)器電連接轉(zhuǎn)動控制裝置，轉(zhuǎn)動控制裝置電連接驅(qū)動電機。
[0016]進一步，磨損試驗裝置，還包括防水蓋板，防水蓋板設(shè)置在第一噴淋水管噴水口和第二噴淋水管噴水口的上方。
[0017]本實用新型的磨損試驗裝置適用于結(jié)構(gòu)材料的抗低應(yīng)力劃傷磨損能力測試。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0019]1、本實用新型的磨損試驗裝置，由于采用在一側(cè)上端設(shè)置有第一噴淋水管的砂輪和加載有砝碼的杠桿機構(gòu)的共同為試樣提供多種低應(yīng)力劃傷磨損環(huán)境，從而確保試樣磨損試驗結(jié)果的有效性和可評估性；由于采用砂輪和水代替磨砂和橡膠輪作為磨具進行磨損試驗，省去磨砂耗材的使用，也沒有橡膠輪損耗大、使用和維護成本高的技術(shù)問題。由于砂輪具有較高的設(shè)計運行轉(zhuǎn)速，用其作為低應(yīng)力劃傷磨損試驗的磨具，具有較長的使用壽命和較低的使用成本。
[0020]2、本實用新型的磨損試驗裝置，由于采用設(shè)置在遠離杠桿機構(gòu)一側(cè)砂輪的正上方第二噴淋水管和第一噴淋水管相互配合沖洗砂輪，從而進一步提高砂輪的沖洗質(zhì)量和沖洗效率，確保砂輪對試樣的磨損保持在低應(yīng)力劃傷環(huán)境下進行；由于采用轉(zhuǎn)動計數(shù)器和轉(zhuǎn)動控制裝置協(xié)同配合統(tǒng)計和控制砂輪對試樣的磨損工作量，從而進一步提高磨損試驗的可控性，試驗結(jié)果的有效性和可評估性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為的CN201803913U的沖擊磨料磨損試驗機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為濕砂橡膠輪式磨損試驗機工作部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖1的附圖標(biāo)記分別表不為:1_砂輪，2-杠桿機構(gòu)，3-加載軸，4-砝碼，5_第一噴淋水管，6-第二噴淋水管，7-加載桿，8-防水蓋，9-試樣，201-橫桿，202-豎桿，203-砝碼掛載孔，204-試樣安裝口。
[0025]圖2的附圖標(biāo)記分別表不為:A1_砂輪，A2-磨料砂斗，A3-轉(zhuǎn)軸，A4-橫桿，A5-凸輪，A6-砝碼，A-豎桿，A8-試樣，A9-出料口。
[0026]圖3的附圖標(biāo)記分別表示為:B1-橡膠輪，B2-杠桿機構(gòu)，B3-荷載裝置，B4-試樣槽，B5-磨料，B6-試樣固定裝置，B7-試樣。
[0027]圖1至圖3中的箭頭標(biāo)記分別表示為:橡膠輪或者砂輪的轉(zhuǎn)向。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0029]如圖1所示，本實用新型的磨損試驗裝置，包括砝碼4、驅(qū)動電機、設(shè)置在驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸上的砂輪1、通過加載軸3設(shè)置在砂輪I 一側(cè)的杠桿機構(gòu)2，杠桿機構(gòu)2由橫桿201和豎桿202構(gòu)成，在橫桿201下方設(shè)置有加載桿7，橫桿201遠尚豎桿202的一端設(shè)置有砝碼掛載孔203，砝碼4通過砝碼掛載孔203加載在橫桿201上，在豎桿202靠近砂輪I部分開設(shè)試樣安裝口 204，試樣安裝口 204朝向砂輪I ;還包括設(shè)置在靠近杠桿機構(gòu)2 —側(cè)的砂輪I正上方的第一噴淋水管5，第一噴淋水管5的噴水口朝向砂輪I，杠桿機構(gòu)2為由橫桿201和豎桿202 —體成型的L型結(jié)構(gòu)。
[0030]本實用新型實施時，還包括設(shè)置在第一噴淋水管5上的管閥。
[0031]如圖1所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員，選擇一定長度的橫桿201和豎桿202將它們焊接連接成L型結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可直接從L型結(jié)構(gòu)的工業(yè)型材的兩邊上分別截取一定長度得到；在橫桿201和豎桿202連接處開設(shè)加載軸3安裝孔，在橫桿201遠尚豎桿202的一端開設(shè)砝碼掛載孔203。
[0032]如圖1所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員，選擇一個位置設(shè)置驅(qū)動電機，在驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置砂輪1，在砂輪I 一側(cè)的上方設(shè)置加載軸3，通過加載軸3將杠桿機構(gòu)2設(shè)置在砂輪I一側(cè)；在杠桿機構(gòu)2的橫桿201下方設(shè)置加載桿7，抬起加載桿7，橫桿201能相對水平線向上旋轉(zhuǎn)，放下加載桿7，橫桿201能相對水平線向下旋轉(zhuǎn)，通常加載桿7使橫桿201保持水平位置；通過砝碼掛載孔203將砝碼掛載在橫桿201下方；在豎桿202靠近砂輪I部分上開設(shè)有朝向砂輪I的試樣安裝口 204 ;在靠近杠桿機構(gòu)2 —側(cè)的砂輪I正上方設(shè)置噴水口朝向砂輪I的第一噴淋水管5 ;通過上述操作可制成