湿沙轮式磨损试验机的研制

　　1　引　言

　　湿沙轮式磨损试验机以滑动摩擦的形式,在规定的压力磨损条件下,利用转动的金属轮带动与水混合的矿砂、砂石、泥沙等磨料对合金材料进行磨损试验,测量相关合金的耐磨强度。

　　本试验机能满足ASTM标准B611-85方法的要求[1]。

　　由于金属轮的转速以及对试样施加的正压力等参数可以改变,所以本试验机能够很好地模拟各种类似工况,可供农业、建筑、矿山、采掘、运输机械等行业内企业,在试验室内进行耐磨材料筛选试验,也可供科研部门进行磨料磨损机理研究。试验机外观见

　　2　湿沙轮式磨损试验机主要技术指标

　　试验力范围:20kg~40kg(砝码手动加载),试验力误差:±1%

　　主轴转速范围:20r/min~200r/min(无级可调),转速精度:±2r/min

　　主轴试样轮外径:165.1mm~168.91mm

　　试样尺寸:57mm×26mm×6mm

　　试验机时间显示与控制范围:1min~9999min

　　试验机转数显示与控制范围:1 r~9999999 r

　　3　湿沙轮式磨损试验机结构特点

　　试验机采用卧式结构,包括主机部分和控制系统[2],试验机工作原理如图2所示。

　　3·1　主轴及驱动

　　主轴由电机驱动,通过减速机、联轴器传递力矩。联轴器为弹性联轴器,可以减小同轴度误差对主轴系统的影响。

　　主轴转速通过变频器进行无级调速,由测速传感器测量并输出信号

　　3·2　杠杆砝码

　　杠杆砝码部分由杠杆、施力臂以及挂钩、砝码组成[2],如图3所示。

　　杠杆支点位于杠杆左端,由一组轴承支撑;施力臂位于杠杆中左部,它通过定位螺母与杠杆连接,并且把通过杠杆施加的力按照比例施加于试样座上;挂钩悬挂于杠杆的右端,它通过销轴与杠杆连接,挂钩、拉杆、托盘固定在一起,托盘上根据需要可以放置1kg、2kg、3kg、4kg四个砝码。

　　杠杆比为2∶1。

　　3·3　试样轮与试样

　　试样轮部分由轮子与叶片组成,如图4所示。试样轮材料为20#钢,最大直径为168.91mm,最小直径为165.1mm,可以反复使用直至轮子减小到最小值;两个叶片分布在轮子两侧,并成45°角。叶片的作用是搅拌磨蚀溶剂,在试验时将磨蚀溶剂推向试样。

　　试样为抗磨损材料,试样尺寸:57mm×26mm×6mm,一般试验时要求对试样进行预磨损,以消除试样不平行度以及机械系统误差。

　　3·4　试样座与试验容器

　　试样座固定在施力臂上,安装试样并且杠杆水平时,试样轮与试样趋向线接触,但它们之间的间隙不得小于0.05mm。

　　试验容器由不小于5mm厚的钢板制成,内部尺寸:222mm(高)×248mm(长)×58 mm(宽),底部半径为140mm。