專利名稱：一種電接觸材料摩擦試驗測量裝置的制作方法
一種電接觸材料摩擦試驗測量裝置。本發(fā)明涉及電接觸材料摩擦檢測設備，特別是雷達用電接觸材料的摩擦檢測設備。
隨著科學技術的發(fā)展，材料科學逐步發(fā)展，滿足和適應航空、航天、雷達、通訊各方面不同性能要求的新材料不斷涌現(xiàn)。為了開發(fā)及研制新材料，還必須研制與其配合的材料性能試驗檢測設備。近年來，隨著材料摩擦學研究工作的發(fā)展，材料摩擦磨損測試分析技術逐步提高，材料摩擦測量裝置不斷改進。EP0293145線材摩擦測量裝置，它包括線材通過圓柱表面任一側的第一次和第二次張緊裝置，與圓柱表面相對進行摩擦檢測，通過張力的電輸出信號，計算出絲材相對于表面的摩擦系數(shù)。這種裝置提供了簡單而又可靠的線材摩擦系數(shù)測量裝置。但是對于電接觸材料摩擦測量裝置而言，除了對材料摩擦學性能要測試外，還需要同時進行電學性能測試，上述線材測量裝置顯然還不能滿足要求。
雷達及通訊信號接收裝置所用電接觸材料摩擦副有別于一般機械傳動中的摩擦副，要求高可靠性，接觸及導通能力強，使用壽命長，耐腐蝕在海洋氣氛中能正常工作。本發(fā)明的目的是設計適合雷達及通訊接收裝置用電接觸材料的摩擦測量設備，使摩擦副有可靠的配合方式，可以同時進行電接觸材料的摩擦學性能及電阻等電學性能測量，通過試驗選定適合要求的電接觸材料。
所發(fā)明的電接觸材料摩擦試驗測量裝置結合附圖加以說明。

圖1為電接觸材料摩擦試驗測量裝置外觀連接圖;圖2為電接觸材料摩擦試驗測量裝置傳動原理圖，圖3為電接觸材料接觸方式圖，圖4為摩擦環(huán)橫截面裝配圖。電接觸材料摩擦試驗測量裝置，包括摩擦副裝夾部分(4)，光電計數(shù)部分(3)及直流無級調(diào)速部分(2)、裝在機架(1)上，還裝配有高精密電位差計(5)，其特征是摩擦副由摩擦絲(7)和摩擦環(huán)(8)構成，摩擦絲張緊包弧于摩擦環(huán)凹槽內(nèi)，與摩擦環(huán)相對進行摩擦測量(圖3);工作時摩擦環(huán)轉(zhuǎn)動，摩擦絲固定，通過光電計數(shù)部分可以顯示摩擦環(huán)轉(zhuǎn)數(shù)及累積計數(shù)，結合摩擦摩損量可以計算材料的耐磨壽命;通過高精密電位差計，可以同時測量摩擦副的靜動態(tài)電阻。摩擦副的摩擦環(huán)由套環(huán)及支承套裝配在轉(zhuǎn)軸上(圖4)，摩擦環(huán)為與摩擦絲相配的材料制成，摩擦環(huán)的摩擦面為半圓形凹槽，摩擦面直徑與摩擦絲相配，摩擦環(huán)直徑d＝130-200mm，摩擦絲直徑Φ＝0.5-2mm，套環(huán)為酚醛塑料制成，支承套為金屬材料制作。摩擦環(huán)轉(zhuǎn)動軸連接無級調(diào)速部分(圖2)，用直流無級調(diào)速方式帶動減速部分(12)傳動轉(zhuǎn)動軸帶動摩擦環(huán)運轉(zhuǎn)，用可控硅調(diào)壓器(10)控制直流電機(11)的轉(zhuǎn)速保證連續(xù)運轉(zhuǎn)可調(diào)，工作時摩擦環(huán)轉(zhuǎn)動，摩擦絲一端固定，另一端用砝碼(9)使摩擦副接觸部分產(chǎn)生正壓力，壓力大小可通過砝碼增減實現(xiàn)，正壓力使摩擦絲包弧于摩擦環(huán)凹槽內(nèi)，保持可靠的接觸滑動，夾角α(圖3)保持≈38°，可通過調(diào)整摩擦絲兩端的連接支架來達到所需要的接觸弧長，摩擦副的裝夾部分可并列裝配5副摩擦副，其中3副摩擦副可進行同一摩擦材料的雙向試驗。摩擦副可以用多種配對電接觸材料制作更換，進行多種電接觸材料的選擇試驗，摩擦副的摩擦環(huán)轉(zhuǎn)軸上裝有光電轉(zhuǎn)盤(3)，光電轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換成電信號形成觸發(fā)脈沖，通過單穩(wěn)態(tài)電路后，進入微處理器，微處理器帶有12位數(shù)顯示器，完成累加運算，實現(xiàn)轉(zhuǎn)數(shù)顯示及累積計數(shù)，結合摩損量可計算材料的耐磨壽命。摩擦副的裝夾部分，還用四端位(6)接線法配合精密電位差計(5)，通過電位差量值進行統(tǒng)計分析，可以測量摩擦副材料的靜動態(tài)接觸電阻。
所發(fā)明的電接觸材料摩擦試驗測量裝置的優(yōu)點是1、摩擦副采用包弧滑動面接觸方式，接觸可靠。2、可同時進行5副摩擦副試驗，在其中3副上還可進行雙向摩擦試驗，可以對同一工況條件下的摩擦副進行優(yōu)選。3、接觸電阻穩(wěn)定，變化小。4、可以同時進行材料的摩擦摩損量檢測，耐磨壽命檢測，接觸電阻測量，以及摩擦副材料的配對選擇試驗。5、轉(zhuǎn)數(shù)連續(xù)運轉(zhuǎn)可調(diào)，轉(zhuǎn)數(shù)可顯示并累計。
實施例制造了電接觸材料摩擦試驗測量裝置，由摩擦副裝夾部分，直流無級調(diào)速部分，裝配在機架上，還連接了測量儀器-光電計數(shù)部分及高精密電位差計。電接觸材料摩擦試驗測量裝置的摩擦副為Φ1mm的AuNiGd絲材與Φ143mm的鍍PdNi環(huán)配合，環(huán)的摩擦面為Φ1mm的半圓形凹槽。摩擦環(huán)由套環(huán)(酚醛做)及支承套裝配在轉(zhuǎn)軸上。試驗測量裝置的運轉(zhuǎn)部分由直流電機帶動一級皮帶傳動轉(zhuǎn)軸運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速的升降用可控硅調(diào)壓器控制。安裝了五個摩擦環(huán)，在靠邊的兩個摩擦環(huán)上部配裝摩擦絲組成摩擦副，在中間的三個摩擦環(huán)上、下配裝摩擦絲，進行雙向摩擦磨損試驗。試驗時摩擦絲與摩擦環(huán)接觸的包弧角α＝38°，可通過調(diào)整磨損絲兩端連接支架砝碼來保證，以達到所需接觸弧長。裝配方便，調(diào)整容易，可保證不同摩擦副的相同工作條件。摩擦副的摩擦環(huán)轉(zhuǎn)軸上裝有光電轉(zhuǎn)盤，光電轉(zhuǎn)盤又連接微處理器，微處理器帶有12位數(shù)顯示器，經(jīng)過微處理器及顯示器可顯示轉(zhuǎn)數(shù)及累積計數(shù)，再結合摩擦摩損量測定可以計算材料耐摩壽命。電接觸材料摩擦試驗測量裝置的摩擦副裝置的摩擦副裝夾部分還用四端位接線法配合精密電位差計，測定電接觸材料的接觸電阻。
用Φ1mm的AuNiGd絲材料與Φ143mm的鍍PdNi環(huán)配合成摩擦副，在電接觸材料摩擦試驗測量裝置上進行磨損測量。負荷砝碼69g，轉(zhuǎn)速200r/min，總轉(zhuǎn)數(shù)955425r，AuNiGd絲磨損量272.06mg，磨損深度0.74mm，磨損長度32.64mm，PdNi環(huán)摩損量483.02mg。
在通入100mA電流，接觸長度為41mm條件對此摩擦副進行接觸電阻測量，在100g負荷下為3.72mΩ，在200g負荷下為2.66mΩ，在300g負荷下為1.53mΩ，在400負荷下為0.78mΩ。
權利要求
1.一種電接觸材料摩擦試驗測量裝置，包括摩擦副裝夾部分(4)、光電計數(shù)部分(3)，及直流無級調(diào)速部分(2)、裝在機架(1)上，還裝配有高精密電位差計(5)，其特征是摩擦副由摩擦絲和摩擦環(huán)構成，摩擦絲張緊包弧于摩擦環(huán)凹槽內(nèi)，與摩擦環(huán)相對進行摩擦測量；工作時摩擦環(huán)轉(zhuǎn)動，摩擦絲固定，通過光電計數(shù)部分，可以顯示環(huán)轉(zhuǎn)數(shù)及累積計數(shù)，結合摩擦摩損量可計算材料的耐磨壽命；通過高精密電位差計，可以同時測量摩擦副的靜動態(tài)電阻。
2.如權利要求1所述的一種電接觸材料摩擦試驗測量裝置，其特征是摩擦環(huán)由套環(huán)及支承套裝配在轉(zhuǎn)軸上(圖4)，摩擦環(huán)為與摩擦絲相配的材料制成，摩擦環(huán)的摩擦面為半圓形凹槽，摩擦面直徑與摩擦絲相配，摩擦環(huán)直徑d＝130-200mm，摩擦絲直徑Φ＝0.5-2mm，套環(huán)為酚醛塑料制成，支承套為金屬材料制作。
3.如權利要求1所述的一種電接觸材料摩擦試驗測量裝置，其特征是摩擦副的摩擦環(huán)轉(zhuǎn)動軸連接無級調(diào)速部份(圖2)，用直流無級調(diào)速方式帶動減速部分(2)傳動軸帶動摩擦環(huán)運轉(zhuǎn)，用可控硅調(diào)壓器(10)控制直流電機(11)的轉(zhuǎn)速保證連續(xù)運轉(zhuǎn)可調(diào)，工作時摩擦環(huán)(8)轉(zhuǎn)動，摩擦絲(7)一端固定，另一端用砝碼(9)使摩擦副接觸部分產(chǎn)生正壓力，壓力大小可通過砝碼量值增減實現(xiàn)，正壓力使摩擦絲包弧于摩擦環(huán)凹槽內(nèi)，保持可靠的接觸滑動，夾角α(圖3)保持≈38°，可通過調(diào)整摩擦絲兩端的連接支架來達到所需的接觸弧長。
4.如權利要求1所述的一種電接觸材料摩擦試驗測量裝置，其特征是摩擦副裝夾部分可并列裝配5副摩擦副，其中3副摩擦副可進行同一摩擦材料的雙向試驗。
5.如權利要求1到4所述的一種電接觸材料摩擦試驗測量裝置，其特征是摩擦副可以用多種配對電接觸材料制作更換。
6.如權利要求1所述的電接觸材料摩擦試驗測量裝置，其特征是摩擦副的摩擦環(huán)轉(zhuǎn)軸裝有光電計數(shù)部分(3)光電指示轉(zhuǎn)換成電信號，進入微處理器處理，微處理器帶有數(shù)顯部分，可以顯示轉(zhuǎn)數(shù)及累積計數(shù)，結合摩擦磨損量可計算材料的耐磨壽命。
7.如權利要求1所述的電接觸材料摩擦試驗測量裝置，其特征是摩擦副裝夾部分，用四端位接線法配合精密電位差計(5)，通過電位差量值進行統(tǒng)計分析，可測量摩擦副材料的靜動態(tài)電阻。
全文摘要
一種電接觸材料摩擦測量裝置。由摩擦副裝夾部分、直流無級調(diào)速部分、機架、光電計數(shù)部分、高精密電位差計組裝成?？梢酝瑫r進行電接觸材料的摩擦磨損量、耐磨壽命、接觸電阻測量，還可以進行摩擦副材料配對選擇試驗。
文檔編號G01N3/56GK1083926SQ92110380
公開日1994年3月16日 申請日期1992年9月10日 優(yōu)先權日1992年9月10日
發(fā)明者賽興鵬, 馮本政, 童澤新, 杜軍, 任永紅 申請人:中國有色金屬工業(yè)總公司昆明貴金屬研究所