一種測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)?缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置,主要由電動(dòng)機(jī)、變頻器、電機(jī)偏心輪、連桿、活塞、活塞環(huán)、缸套、壓縮空氣鋼氣瓶、緩沖罐、防爆壓縮式噴霧器、壓力傳感器、熱電偶測(cè)溫計(jì)、摩擦力傳感器及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)等組成。活塞速度可通過(guò)變頻器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),工作時(shí)可通過(guò)控制緩沖罐內(nèi)的空氣量和空氣壓力改變活塞載荷的大小,緩沖罐和泄壓閥可維持氣缸內(nèi)氣體壓力穩(wěn)定,潤(rùn)滑油添加量可通過(guò)調(diào)節(jié)防爆壓縮式噴霧器內(nèi)壓力大小來(lái)控制。通過(guò)熱電偶測(cè)溫計(jì)、摩擦力傳感器和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)可測(cè)量溫度和摩擦力等參數(shù),還可拆解測(cè)量活塞環(huán)的磨損量。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作便捷,可模擬發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置,具體是一種測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置,主要解決發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套摩擦副的摩擦力和磨損量等參數(shù)的測(cè)量問(wèn)題。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,發(fā)動(dòng)機(jī)是工程機(jī)械、交通運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)機(jī)械的主要?jiǎng)恿χ?。發(fā)動(dòng)機(jī)使用量大、范圍廣和熱效率高,然而世界上約三分之一以上的能源消耗于摩擦磨損中,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部各種摩擦副之間的摩擦磨損是造成發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率、機(jī)械效率低下的主要原因。為了解決這些問(wèn)題,人們?cè)O(shè)計(jì)了多種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套摩擦裝置來(lái)研究發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套整個(gè)系統(tǒng)的摩擦磨損性能,以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能,延長(zhǎng)其使用壽命。
[0003]目前發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套摩擦裝置主要有以下幾種:高溫銷(xiāo)-盤(pán)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作便捷,載荷穩(wěn)定,可控制在一千攝氏度以?xún)?nèi)的溫度;真空MT-1型真空摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),它能夠提供0.0067Pa的壓力,除了不能測(cè)摩擦力和速度外其它諸多試驗(yàn)數(shù)據(jù)都可以測(cè)量,較好地拓展了試驗(yàn)機(jī)的適用范圍;XY-1型真空摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),把壓力條件改進(jìn)為0.004Pa,其轉(zhuǎn)速在O至280轉(zhuǎn)每分鐘內(nèi)可調(diào),且此試驗(yàn)機(jī)能夠在多種條件下測(cè)得材料的摩擦學(xué)性能;還有一種是往復(fù)式銷(xiāo)-塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),它能夠在一定范圍內(nèi)對(duì)潤(rùn)滑方式和運(yùn)行速度進(jìn)行控制,但是在磨損測(cè)量方面尚有缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套整個(gè)系統(tǒng)的潤(rùn)滑磨損測(cè)量問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、載荷穩(wěn)定、運(yùn)行速度可控,且可以測(cè)量溫度和摩擦力等參數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型采用真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞,活塞環(huán),氣缸套,變頻器,電動(dòng)機(jī),電機(jī)偏心輪等零部件和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)裝置由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,通過(guò)電機(jī)偏心輪、連桿和活塞銷(xiāo)把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng);加載系統(tǒng)采用鋼制氣瓶輸出壓縮空氣實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞的加載,氣體經(jīng)過(guò)供氣管進(jìn)入緩沖罐,緩沖罐與缸體通過(guò)氣管連接,當(dāng)缸體中氣壓達(dá)到一定量時(shí),關(guān)閉鋼制氣瓶的閥門(mén),緩沖罐起保持缸體氣體壓力穩(wěn)定的作用,同時(shí)緩沖罐還裝有一個(gè)泄壓閥,當(dāng)缸體中氣體因?yàn)閴嚎s后溫度和壓力升高時(shí),可通過(guò)調(diào)節(jié)緩沖罐的泄壓閥維持壓力穩(wěn)定;潤(rùn)滑系統(tǒng)采用在防爆壓縮式噴霧器中加入足量的潤(rùn)滑油,用油管連接防爆壓縮式噴霧器噴嘴和安裝在缸體內(nèi)的噴頭,通過(guò)給防爆壓縮式噴霧器加壓并按壓開(kāi)關(guān)使?jié)櫥徒?jīng)過(guò)油管由噴頭噴濺到缸體里面;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度、壓力和摩擦力等參數(shù)的采集采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),在缸套內(nèi)側(cè)和外側(cè)均設(shè)置陶瓷型壓力傳感器,在缸體上表面和缸套內(nèi)表面分別裝有熱電偶測(cè)溫計(jì)和摩擦力傳感器,可測(cè)量缸體表面溫度以及活塞環(huán)與缸套之間的摩擦力大小,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缸體內(nèi)要保持很好的密封性。在按照指定的時(shí)間內(nèi)結(jié)束試驗(yàn)后,還可拆解實(shí)驗(yàn)裝置,分別測(cè)量活塞環(huán)和缸套的磨損量。
[0006]本實(shí)用新型的積極效果是:(I)活塞運(yùn)行速度、活塞載荷以及氣缸內(nèi)氣體壓力可以根據(jù)不同的工況進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,并維持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi);(2)潤(rùn)滑油通過(guò)加壓防爆壓縮式噴霧器噴濺到氣缸壁面,潤(rùn)滑條件可控;(3)可測(cè)量缸套表面的溫度以及缸套與活塞環(huán)之間的摩擦力大?。?4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作便捷,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可拆下活塞環(huán),分別測(cè)量活塞環(huán)和缸套的磨損量。
【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0008]圖1為本實(shí)用新型的測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置基本結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示,本實(shí)用新型的測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置由變頻器1、電動(dòng)機(jī)2、電機(jī)偏心輪3、連桿4、缸套5、缸體6、活塞7、進(jìn)排氣接管8、泄壓閥9、緩沖罐
10、輸氣管11、壓縮空氣鋼氣瓶12、氣閥13、防爆壓縮式噴霧器14、防爆壓縮式噴霧器加壓桿
15、油閥16、輸油管17、噴頭18、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)19、壓力傳感器20、熱電偶測(cè)溫計(jì)21、摩擦力傳感器22、活塞環(huán)23、活塞銷(xiāo)24構(gòu)成。
[0010]參見(jiàn)圖1,通過(guò)變頻器I調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速,從而改變活塞7的運(yùn)行速度;通過(guò)電機(jī)偏心輪3、連桿4和活塞銷(xiāo)24把電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞7的往復(fù)運(yùn)動(dòng);通過(guò)氣閥13控制壓縮空氣鋼氣瓶12輸出氣體來(lái)改變緩沖罐10內(nèi)空氣量和空氣壓力即可改變活塞載荷的大小;泄壓閥9和緩沖罐10可維持缸體6內(nèi)氣體壓力的穩(wěn)定,氣缸內(nèi)壓力的大小可通過(guò)壓力傳感器20及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)19讀取;通過(guò)給防爆壓縮式噴霧器15加壓并打開(kāi)油閥16使?jié)櫥徒?jīng)過(guò)輸油管17由噴頭18噴濺到缸體6里面,改變防爆壓縮式噴霧器14內(nèi)壓力的大小可改變潤(rùn)滑油的添加量;熱電偶測(cè)溫計(jì)21可測(cè)量缸套表面溫度;摩擦力傳感器22可測(cè)量缸套和活塞環(huán)之間的摩擦力大小;實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行時(shí),啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即可采集溫度、壓力和摩擦力等相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),缸體6要保持很好的密封性;實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后,可拆下活塞環(huán)23,測(cè)量其磨損量的大小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:主要由電動(dòng)機(jī)、變頻器、電機(jī)偏心輪、連桿、活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)、缸套、缸體、壓縮空氣鋼氣瓶、緩沖罐、泄壓閥、進(jìn)排氣接管、輸氣管、氣閥、防爆壓縮式噴霧器、防爆壓縮式噴霧器加壓桿、輸油管、油閥、噴頭、壓力傳感器、熱電偶測(cè)溫計(jì)、摩擦力傳感器和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)組成;變頻器與電動(dòng)機(jī)連接,電機(jī)偏心輪安裝在電動(dòng)機(jī)上,連桿一端與電機(jī)偏心輪連接,另一端通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞相連接,安裝在活塞上的活塞環(huán)置于缸體中的缸套內(nèi)壁;壓縮空氣鋼氣瓶通過(guò)輸氣管與緩沖罐連接,輸氣管上裝有氣閥,緩沖罐通過(guò)進(jìn)排氣接管與缸體連接,緩沖罐上裝有泄壓閥,防爆壓縮式噴霧器頂部裝有防爆壓縮式噴霧器加壓桿,并通過(guò)輸油管與安裝在缸體上的噴頭連接,輸油管上裝有油閥;壓力傳感器和摩擦力傳感器安裝在缸套上,熱電偶測(cè)溫計(jì)安裝在缸體上,并都與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:活塞速度可通過(guò)變頻器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)驗(yàn)時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)緩沖罐內(nèi)的空氣量和空氣壓力控制活塞載荷的大小,緩沖罐和泄壓閥可維持氣缸內(nèi)氣體壓力穩(wěn)定,潤(rùn)滑油添加量可通過(guò)調(diào)節(jié)防爆壓縮式噴霧器內(nèi)壓力大小來(lái)控制,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缸體內(nèi)要保持很好的密封性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:在缸體上表面和缸套內(nèi)表面分別裝有熱電偶測(cè)溫計(jì)和摩擦力傳感器,可測(cè)量缸體表面溫度以及活塞環(huán)與缸套之間的摩擦力大小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)-缸套潤(rùn)滑摩擦性能的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:可模擬發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,在按照指定的時(shí)間內(nèi)結(jié)束試驗(yàn)后,還可拆解實(shí)驗(yàn)裝置,分別測(cè)量活塞環(huán)和缸套的磨損量。
【文檔編號(hào)】G01N3/56GK205593870SQ201620230336
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】張建平, 蒙國(guó)尤, 羅江果, 李俊, 劉凱, 靳璐
【申請(qǐng)人】湘潭大學(xué)