申请/专利权人：兰州华汇仪器科技有限公司

申请日：2019-01-29

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109827899B

主分类号：G01N19/02

分类号：G01N19/02;G01N3/56;G01N3/08;G01B21/08;G01L5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.06.25#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要：本发明涉及材料表面性能试验设备，具体涉及材料表面性能试验仪,通过测力机头内的横梁和短轴的结构形成自动平衡机构，可以准确的检测到在被检测件表面施加的加载力，通过限位装置减小加载杆在实验过程中的抖动，摩擦力与加载力是单独测量的，没有相互间的影响与干扰，故测力更加准确，通过声信号采集器可反映镀层脱落时的准确情况，通过工作台的移动，实现被检测件在同一平面，同一工况下的不同位置的对比实验，砝码盘上加装砝码，可实现恒定加载力的功能，升降机构能通过工控计算机的控制持续提升加载力的数值，通过更换不同的接触头来完成不同的表面性能实验，无需更换实验仪器，保证实验数据准确性，同时缩短了实验时间。

主权项：1.材料表面性能试验仪，其特征在于：包括往复机构（1）、升降机构（2）、测力机头（3）和底座（4），往复机构（1）和升降机构（2）连接在底座（4）上，往复机构（1）设置在升降机构（2）左边，测力机头（3）通过活塞（201）连接在升降机构（2）上；所述往复机构（1）包括机架（101）、往复电机（102）、齿轮齿带（103）、往复丝杠（104）、滑轨（105）和滑台（106），机架（101）上部设有滑轨安装槽（107），滑轨（105）连接在滑轨安装槽（107）内，滑台（106）连接在滑轨（105）内，往复电机（102）设置在机架（101）内，往复丝杠（104）穿过滑台（106），往复丝杠（104）与滑台（106）螺纹连接，往复丝杠（104）水平设置在滑轨安装槽（107）内，往复丝杠（104）与滑轨安装槽（107）转动连接，齿轮齿带（103）连接往复电机（102）和往复丝杠（104）；所述往复机构（1）还包括工作台（5），工作台（5）包括支架（501）、托板（502）、托板手柄（503）、台钳壳体（504）、台钳（505）和台钳手柄（506）；所述支架（501）固定在滑台（106）上，支架（501）上开设有滑槽（507），滑槽（507）水平设置，滑槽（507）与往复丝杠（104）垂直布设，滑槽（507）两端设有挡板（508），托板（502）滑动连接在滑槽（507）内，托板手柄（503）贯穿挡板（508）和托板（502），托板手柄（503）与挡板（508）转动连接，托板手柄（503）与托板（502）螺纹连接，台钳壳体（504）固定在托板（502）上，台钳壳体（504）上开设有台钳安装槽（509），台钳安装槽（509）与滑槽（507）方向一致，台钳安装槽（509）内设有一对台钳（505），台钳手柄（506）贯穿台钳安装槽（509）的壁，台钳手柄（506）一端与台钳连接，台钳手柄（506）与台钳安装槽（509）螺纹连接；所述升降机构（2）包括活塞（201）、升降丝杠（202）、调整螺母（203）、平面轴承（204）、涡轮（205）、蜗杆（206）、手轮（207）、导向支柱（208）、筒体（209）和加载电机（214）；所述筒体（209）内设有导向孔（210）、传动室（211）和活塞缸（212），传动室（211）和活塞缸（212）之间设有台阶面（213），传动室（211）连通导向孔（210）和活塞缸（212），所述活塞（201）上端连接测力机头（3），活塞（201）下端连接升降丝杠（202），活塞（201）设置在活塞缸（212）内，涡轮（205）与升降丝杠（202）螺纹连接，涡轮（205）两端面连接有平面轴承（204），涡轮（205）和平面轴承（204）设置在传动室（211）内，平面轴承（204）下表面与台阶面（213）贴合，调整螺母（203）螺纹连接在传动室（211）上端，调整螺母（203）下表面与平面轴承（204）上表面贴合，导向支柱（208）设置在导向孔（210）内，导向支柱（208）外缘与导向孔（210）内壁贴合，导向支柱（208）连接在升降丝杠（202）下端，蜗杆（206）穿过筒体（209），蜗杆（206）与涡轮（205）啮合，蜗杆（206）一端连接手轮（207），手轮（207）设置在筒体（209）外部，蜗杆（206）另一端连接加载电机（214）；所述测力机头（3）包括机头体（301）、横梁（302）、短轴（303）、调节螺杆（304）、配重块（305）、砝码盘（306）、加载杆（307）、销轴（308）、接触头（309）、直线轴承（310）、轴承套（311）、调节螺丝（312）、摩擦力传感器（313）、声信号采集器（314）、加载力传感器（315）和传感器垫块（316）；所述横梁（302）设置在机头体（301）内，横梁（302）中间开设有轴孔（317），轴孔（317）前后方向布设，短轴（303）贯穿轴孔（317），短轴（303）两端连接在机头体（301）上，横梁（302）右端开设有凹槽（318）和传感器安装槽（319），凹槽（318）设置在传感器安装槽（319）上方，配重块（305）设置在凹槽（318）内，配重块（305）外壁与凹槽（318）内壁贴合，调节螺杆（304）两端连接在凹槽（318）内，调节螺杆（304）贯穿配重块（305），调节螺杆（304）与配重块（305）螺纹连接，加载力传感器（315）设置在传感器安装槽（319）内，加载力传感器（315）左端连接横梁（302），传感器垫块（316）连接在加载力传感器（315）下方，横梁（302）前端开设有加载杆安装槽（320），加载杆（307）通过销轴（308）铰接在加载杆安装槽（320）内，加载杆（307）和传感器垫块（316）对称布设，加载杆（307）下部连接直线轴承（310），直线轴承（310）外缘连接轴承套（311），轴承套（311）滑动连接在机头体（301）上，轴承套（311）左端设有摩擦力传感器（313），摩擦力传感器（313）上端与机头体（301）连接，摩擦力传感器（313）下部连接有调节螺丝（312），调节螺丝（312）与摩擦力传感器（313）螺纹连接，调节螺丝（312）右端与轴承套（311）连接，加载杆（307）下端连接声信号采集器（314），声信号采集器（314）下端连接接触头（309），砝码盘（306）下端设有连接杆（322），连接杆（322）穿过机头体（301），连接杆（322）连接横梁（302），砝码盘（306）上端设有拖杆（323），拖杆（323）外套有砝码（324），拖杆（323）上连接有螺母（325），螺母（325）设置在砝码（324）上方，砝码盘（306）、加载杆（307）、接触头（309）在同一轴线上，机头体（301）下端设有活塞安装孔（321），活塞（201）连接在活塞安装孔（321）内。

全文数据：材料表面性能试验仪技术领域本发明涉及材料表面性能试验设备，具体涉及材料表面性能试验仪。背景技术近十多年来,材料表面的研究在国防、科技、工业、农业领域得到广泛应用,特别是离子镀涂层在工具、模具、仪器部件、装饰等方面的应用,收到了很大的经济效益和社会效益；因此，涂层的各项机械性能的检测是当前涂层产品开发的关键，涂层产品的各项技术指标也成为供需双方首先关注的焦点；当前硬质涂层机械性能的常规检测有硬度检测、结合力检测、摩擦性能和耐磨强度检测、粗糙度检测、弹性模量检测、厚度检测等。目前现有技术中所公开的检测仪器存在以下缺点：一是机械结构存在缺陷，使得在实验过程中对被检测件的表面加载力不够稳定和精确，造成实验数据波动较大，不能准确、直观的体现材料表面性能；二是在实验过程中实验设备自身稳定性较差，与被检测件接触的零部件会产生抖动，尤其在高速运转设备时抖动更为强烈，造成实验数据的不准确性；三是不能精准、稳定的在被检测件表面不断增加加载力，需要设定一个数值的加载力后进行试验，然后停机增加加载力数值，再重新开始实验，需多次重复工作，不仅造成实验数据产生误差，同时浪费大量的时间；四是实验仪器单元化，不能在同一实验仪器上进行多种实验，在被检测件在各仪器之间换装过程中，被测试件需多次拆卸、装夹，使得被测试的点不能完全保证一致，造成实验数据真实、准确性不能保证。发明内容为克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供材料表面性能试验仪，能够恒定精确的对被检测件的表面施加加载力，或者精准的不断的增加加载力的数值，同时保证在实验过程中仪器的自身稳定性，进而保证了实验数据的准确性和真实性，并且在本发明上可同时实现多种表面测试性能实验，大幅度的节约了实验时间，解决了现有技术中存在的问题。本发明所采用的技术方案是：材料表面性能试验仪包括往复机构、升降机构、测力机头和底座，往复机构和升降机构连接在底座上，往复机构设置在升降机构左边，测力机头通过活塞连接在升降机构上。进一步所述往复机构包括机架、往复电机、齿轮齿带、往复丝杠、滑轨和滑台，机架上部设有滑轨安装槽，滑轨连接在滑轨安装槽内，滑台连接在滑轨内，往复电机设置在机架内，往复丝杠穿过滑台，往复丝杠与滑台螺纹连接，往复丝杠水平设置在滑轨安装槽内，往复丝杠与滑轨安装槽转动连接，齿轮齿带连接往复电机和往复丝杠。进一步所述往复机构还包括工作台，工作台包括支架、托板、托板手柄、台钳壳体、台钳和台钳手柄。进一步所述支架固定在滑台上，支架上开设有滑槽，滑槽水平设置，滑槽与往复丝杠垂直布设，滑槽两端设有挡板，托板滑动连接在滑槽内，托板手柄贯穿挡板和托板，托板手柄与挡板转动连接，托板手柄与托板螺纹连接，台钳壳体固定在托板上，台钳壳体上开设有台钳安装槽，台钳安装槽与滑槽方向一致，台钳安装槽内设有一对台钳，台钳手柄贯穿台钳安装槽的壁，台钳手柄一端与台钳连接，台钳手柄与台钳安装槽螺纹连接。进一步所述升降机构包括活塞、升降丝杠、调整螺母、平面轴承、涡轮、蜗杆、手轮、导向支柱、筒体和加载电机。进一步所述筒体内设有导向孔、传动室和活塞缸，传动室和活塞缸之间设有台阶面，传动室连通导向孔和活塞缸，所述活塞上端连接测力机头，活塞下端连接升降丝杠，活塞设置在活塞缸内，涡轮与升降丝杠螺纹连接，涡轮两端面连接有平面轴承，涡轮和平面轴承设置在传动室内，平面轴承下表面与台阶面贴合，调整螺母螺纹连接在传动室上端，调整螺母下表面与平面轴承上表面贴合，导向支柱设置在导向孔内，导向支柱外缘与导向孔内壁贴合，导向支柱连接在升降丝杠下端，蜗杆穿过筒体，蜗杆与涡轮啮合，蜗杆一端连接手轮，手轮设置在筒体外部，蜗杆另一端连接加载电机。进一步所述测力机头包括机头体、横梁、短轴、调节螺杆、配重块、砝码盘、加载杆、销轴、接触头、直线轴承、轴承套、调节螺丝、摩擦力传感器、声信号采集器、加载力传感器和传感器垫块。进一步所述横梁设置在机头体内，横梁中间开设有轴孔，轴孔前后方向布设，短轴贯穿轴孔，短轴两端连接在机头体上，横梁右端开设有凹槽和传感器安装槽，凹槽设置在传感器安装槽上方，配重块设置在凹槽内，配重块外壁与凹槽内壁贴合，调节螺杆两端连接在凹槽内，调节螺杆贯穿配重块，调节螺杆与配重块螺纹连接，加载力传感器设置在传感器安装槽内，加载力传感器左端连接横梁，传感器垫块连接在加载力传感器下方，横梁前端开设有加载杆安装槽，加载杆通过销轴铰接在加载杆安装槽内，加载杆和传感器垫块对称布设，加载杆下部连接直线轴承，直线轴承外缘连接轴承套，轴承套滑动连接在机头体上，轴承套左端设有摩擦力传感器，摩擦力传感器上端与机头体连接，摩擦力传感器下部连接有调节螺丝，调节螺丝与摩擦力传感器螺纹连接，调节螺丝右端与轴承套连接，加载杆下端连接声信号采集器，声信号采集器下端连接接触头，砝码盘下端设有连接杆，连接杆穿过机头体，连接杆连接横梁，砝码盘上端设有拖杆，拖杆外套有砝码，拖杆上连接有螺母，螺母设置在砝码上方，砝码盘、加载杆、接触头在同一轴线上，机头体下端设有活塞安装孔，活塞连接在活塞安装孔内。进一步所述接触头为压头、磨头或划针。本发明的有益效果是：通过测力机头内的横梁和短轴的结构形成自动平衡机构，可以准确的检测到在被检测件表面施加的加载力，同时通过限位装置减小加载杆在实验过程中的抖动，摩擦力与加载力是单独测量的，没有相互间的影响与干扰，故测力更加准确，通过声信号采集器可反映镀层脱落时的准确情况，通过工作台的移动，可实现被检测件在同一平面，同一工况下的不同位置的对比实验，砝码盘上加装砝码，可实现恒定加载力的功能，升降机构能通过工控计算机的控制持续提升加载力的数值，通过更换不同的接触头来完成不同的表面性能实验，无需更换实验仪器，保证实验数据准确性，同时大范围缩短了实验时间。附图说明图1是本发明结构示意图；图2是往复机构结构示意图；图3是工作台结构示意图；图4是工作台俯视结构示意图；图5是升降机构结构示意图；图6是筒体结构示意图；图7是图5升降机构A-A截面结构示意图；图8是测力机头结构示意图；图9是测力机头去除机头体的结构示意图；图10是图8测力机头A处局部放大结构示意图；图11是图8测力机头B处局部放大结构示意图；图12是本发明恒定加载力的实验数据曲线图；图13是本发明加载力稳定增大的实验数据曲线图。其中，1.往复机构，101.机架，102.往复电机，103.齿轮齿带，104.往复丝杠，105.滑轨，106.滑台，107.滑轨安装槽，2.升降机构，201.活塞，202.升降丝杠，203调整螺母，204.平面轴承，205.涡轮，206.蜗杆，207.手轮，208.导向支柱，209.筒体，210.导向孔，211.传动室，212.活塞缸，213.台阶面，214.加载电机，3.测力机头，301.机头体，302.横梁，303.短轴，304.调节螺杆，305.配重块，306.砝码盘，307.加载杆，308.销轴，309.接触头，310.直线轴承，311.轴承套，312.调节螺丝，313.摩擦力传感器，314.声信号采集器，315.加载力传感器，316.传感器垫块，317.轴孔，318.凹槽，319.传感器安装槽，320.加载杆安装槽，321.活塞安装孔，322.连接杆，323.拖杆，324.砝码，325.螺母，4.底座，5.工作台，501.支架，502.托板，503.托板手柄，504.台钳壳体，505.台钳，506.台钳手柄，507.滑槽，508.挡板，509.台钳安装槽。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：材料表面性能试验仪包括往复机构1、升降机构2、测力机头3和底4，往复机构1和升降机构2连接在底座4上，往复机构1设置在升降机构2左边，测力机头3通过活塞201连接在升降机构2上。进一步所述往复机构1包括机架101、往复电机102、齿轮齿带103、往复丝杠104、滑轨105和滑台106，机架101上部设有滑轨安装槽107，滑轨105连接在滑轨安装槽107内，滑台106连接在滑轨105内，往复电机102设置在机架101内，往复丝杠104穿过滑台106，往复丝杠104与滑台106螺纹连接，往复丝杠104水平设置在滑轨安装槽107内，往复丝杠104与滑轨安装槽107转动连接，齿轮齿带103连接往复电机102和往复丝杠104，通过往复电机102的正反转，带动齿轮齿带103转动，从而实现往复丝杠104的正反转，滑台106即可在往复丝杠104的正反转作用下左右移动，设置滑轨105和滑台106，使往复运动的接触面为滑动摩擦，减小摩擦力对实验数据的影响，通过往复丝杠104和滑台106的配合，形成了水平方向X轴向被检测件的双向运动。进一步所述往复机构1还包括工作台5，工作台5包括支架501、托板502、托板手柄503、台钳壳体504、台钳505和台钳手柄506。进一步所述支架501固定在滑台106上，支架501上开设有滑槽507，滑槽507水平设置，滑槽507与往复丝杠104垂直布设，滑槽507两端设有挡板508，托板502滑动连接在滑槽507内，托板手柄503贯穿挡板508和托板502，托板手柄503与挡板508转动连接，托板手柄503与托板502螺纹连接，台钳壳体504固定在托板502上，台钳壳体504上开设有台钳安装槽509，台钳安装槽509与滑槽507方向一致，台钳安装槽509内设有一对台钳505，台钳手柄506贯穿台钳安装槽509的壁，台钳手柄506一端与台钳连接，台钳手柄506与台钳安装槽509螺纹连接，支架501固定在滑台106上，使工作台5与滑台106形成一体，保证运动同步，同时可通过转动托板手柄503使托板502前后运动，通过转动台钳手柄506可实现台钳505的开合，完成被测件的安装和拆卸工作，操作简便，并且台钳505的开合方向与托板502的运动方向垂直，可实现被测件在工作台5范围内，全方位的位置变化，还解决了被试件的重复拆卸、装夹的问题，保证了实验数据的准确性，通过工作台5的结构，形成了水平方向垂直于X轴的Y轴的轴向被检测件的双向运动。进一步所述升降机构2包括活塞201、升降丝杠202、调整螺母203、平面轴承204、涡轮205、蜗杆206、手轮207、导向支柱208、筒体209和加载电机214。所述筒体209内设有导向孔210、传动室211和活塞缸212，传动室211和活塞缸212之间设有台阶面213，传动室211连通导向孔210和活塞缸212，所述活塞201上端连接测力机头3，活塞201下端连接升降丝杠202，活塞201设置在活塞缸212内，涡轮205与升降丝杠202螺纹连接，涡轮205两端面连接有平面轴承204，涡轮205和平面轴承204设置在传动室211内，平面轴承204下表面与台阶面213贴合，调整螺母203螺纹连接在传动室211上端，调整螺母203下表面与平面轴承204上表面贴合，导向支柱208设置在导向孔210内，导向支柱208外缘与导向孔210内壁贴合，导向支柱208连接在升降丝杠202下端，蜗杆206穿过筒体209，蜗杆206与涡轮205啮合，蜗杆206一端连接手轮207，手轮207设置在筒体209外部，蜗杆206另一端连接加载电机214，通过涡轮205和蜗杆206的自锁功能，稳定了升降机构2工作过程中的位移量的准确性，同时保证了测力机头3施加的加载力的稳定性，通过活塞201的支撑，使得整体结构稳定，避免了仪器工作过程中的抖动，设置导向支柱208和导向孔210，进一步稳定了升降过程中运动的稳定性，通过升降机构2形成了竖直的垂直于X轴和Y轴的Z轴的轴向相对于被检测件的双向运动。进一步所述测力机头3包括机头体301、横梁302、短轴303、调节螺杆304、配重块305、砝码盘306、加载杆307、销轴308、接触头309、直线轴承310、轴承套311、调节螺丝312、摩擦力传感器313、声信号采集器314、加载力传感器315和传感器垫块316。进一步所述横梁302设置在机头体301内，横梁302中间开设有轴孔317，轴孔317前后方向布设，短轴303贯穿轴孔317，短轴303两端连接在机头体301上，横梁302右端开设有凹槽318和传感器安装槽319，凹槽318设置在传感器安装槽319上方，配重块305设置在凹槽318内，配重块305外壁与凹槽318内壁贴合，调节螺杆304两端连接在凹槽318内，调节螺杆304贯穿配重块305，调节螺杆304与配重块305螺纹连接，加载力传感器315设置在传感器安装槽319内，加载力传感器315左端连接横梁302，传感器垫块316连接在加载力传感器315下方，横梁302前端开设有加载杆安装槽320，加载杆307通过销轴308铰接在加载杆安装槽320内，加载杆307和传感器垫块316对称布设，加载杆307下部连接直线轴承310，直线轴承310外缘连接轴承套311，轴承套311滑动连接在机头体301上，轴承套311左端设有摩擦力传感器313，摩擦力传感器313上端与机头体301连接，摩擦力传感器313下部连接有调节螺丝312，调节螺丝312与摩擦力传感器313螺纹连接，调节螺丝312右端与轴承套311连接，加载杆307下端连接声信号采集器314，声信号采集器314下端连接接触头309，砝码盘306下端设有连接杆322，连接杆322穿过机头体301，连接杆322连接横梁302，砝码盘306上端设有拖杆323，拖杆323外套有砝码324，拖杆323上连接有螺母325，螺母325设置在砝码324上方，砝码盘306、加载杆307、接触头309在同一轴线上，机头体301下端设有活塞安装孔321，活塞201连接在活塞安装孔321内，横梁302和短轴303形成自动平衡机构，横梁302两端所受力即为相等的力，在砝码盘306上加装砝码324，因为砝码盘306、加载杆307、接触头309在同一轴线上，所以加载力即为砝码324的重力，从而实现恒定加载力的实验要求，同时加载杆307和传感器垫块316对称布设，因为力臂相等，即此时测得的加载力即为加载杆307施加的加载力，进一步提升了实验数据的精准性，同时加载力传感器315和摩擦力传感器313分开布设，避免了实验数据的干扰，调节螺杆304和配重块305的设置可对横梁302进行预先的调平功能，通过直线轴承310和轴承套311的设置，保证了加载杆307在实验过程中不论是上下方向还是左右方向的运动都更加稳定，避免了实验数据的波动过大造成数据不准确，同时增设调节螺丝312，可预先调节加载杆307和摩擦力传感器313之间的位置，保证实验的精准性，在接触头309和加载杆307之间设置声信号采集器314，可在实验过程中，通过声音的波动确认镀层脱落的准确数据。进一步所述接触头309为压头、磨头或划针，通过更换接触头309即可完成不同要求的表面性能实验。进一步所述加载力传感器315为悬臂梁式测力传感器，传感器型号为：永正牌108BA-30Kg。进一步所述声信号采集器314的型号为：SS-20T-6.8E。进一步所述摩擦力传感器313为悬臂梁式测力传感器，传感器型号为：永正牌1B-YZ-5Kg。因为材料表面是凹凸不平的，并非绝对的平面，传统设备加载力无法保证恒定，使得加载力曲线波动较大，通过材料表面高点时加载力会增大，通过低点时加载力会减小，所得到的实验数据不能真实的反应材料表面性能，由于本发明测力机头3内特殊的结构设计，形成自动平衡机构，保证接触头309在被检测件表面运动时，在砝码盘306上增加砝码324，不论被检测件表面的高点还是低点，均能保证加载力的恒定，使得实验数据更加精准，具体效果如图12所示。依靠升降机构2的作用，可实现测力机头3的上下运动，从而实现了测力机头3在实验过程中可稳定的向下运动，升降机构2带动测力机头3向下运动，在下降过程中即为增大加载力的过程，结合测力机头3的特殊结构，即可保证加载力平稳增大，也保证了实验数据的精确性，具体效果如图13所示，同时在加载力达到一定数值时，被检测件表面图层开始脱落，此时声信号采集器314即可采集到波动信号，声信号曲线会发生大范围的波动，即可准确掌握图层脱落的信息。使用时，并将被检测件固定在台钳505内并调整好位置，然后通过调节配重块305使横梁302水平，然后调节加载杆307被检测件之间的距离，调节至接触头309与被检测件接触，然后通过在砝码盘306上增加砝码324，并用螺母325压紧砝码324，既通过接触头309对被检测件形成一个恒定的加载力，然后启动材料表面性能试验仪，使得被检测件形成左右往复运动，即实现接触头309与被检测件之间的相对运动，接触头309在实验过程中的因摩擦力的作用会产生左右微小的位移，从而带动加载杆307左右移动，进一步带动直线轴承401和轴承套402运动，轴承套402将力再传递至调节螺丝404，从而实现摩擦力传感器403对摩擦力的测量，完成摩擦力实验；同时接触头309会因被检测件表面的光滑情况上下运动，接触头309带动加载杆307上下运动，加载杆307使横梁302左右两边上下微小的摇摆，从而使得加载力传感器315采集到加载力的数据发生波动，从而完成弹性模量检测，通过更换接触头309，即可完成厚度检测、磨损量检测等实验，实验过程中还可通过控制加载电机214匀速缓慢下降，从而实现加载力的稳定增加功能，实验过程中被测件表面镀层脱落会产生微小的声音波动，此时声信号采集器314即可采集到波动信号，当完成一组试验后，停止材料表面性能试验仪，通过调节工作台5，完成被试件的位置移动，即可进行下一组对比性能实验。

权利要求：1.材料表面性能试验仪，其特征在于：包括往复机构（1）、升降机构（2）、测力机头（3）和底座（4），往复机构（1）和升降机构（2）连接在底座（4）上，往复机构（1）设置在升降机构（2）左边，测力机头（3）通过活塞（201）连接在升降机构（2）上；所述往复机构（1）包括机架（101）、往复电机（102）、齿轮齿带（103）、往复丝杠（104）、滑轨（105）和滑台（106），机架（101）上部设有滑轨安装槽（107），滑轨（105）连接在滑轨安装槽（107）内，滑台（106）连接在滑轨（105）内，往复电机（102）设置在机架（101）内，往复丝杠（104）穿过滑台（106），往复丝杠（104）与滑台（106）螺纹连接，往复丝杠（104）水平设置在滑轨安装槽（107）内，往复丝杠（104）与滑轨安装槽（107）转动连接，齿轮齿带（103）连接往复电机（102）和往复丝杠（104）。2.根据权利要求1所述的材料表面性能试验仪，其特征在于：所述往复机构（1）还包括工作台（5），工作台（5）包括支架（501）、托板（502）、托板手柄（503）、台钳壳体（504）、台钳（505）和台钳手柄（506）；所述支架（501）固定在滑台（106）上，支架（501）上开设有滑槽（507），滑槽（507）水平设置，滑槽（507）与往复丝杠（104）垂直布设，滑槽（507）两端设有挡板（508），托板（502）滑动连接在滑槽（507）内，托板手柄（503）贯穿挡板（508）和托板（502），托板手柄（503）与挡板（508）转动连接，托板手柄（503）与托板（502）螺纹连接，台钳壳体（504）固定在托板（502）上，台钳壳体（504）上开设有台钳安装槽（509），台钳安装槽（509）与滑槽（507）方向一致，台钳安装槽（509）内设有一对台钳（505），台钳手柄（506）贯穿台钳安装槽（509）的壁，台钳手柄（506）一端与台钳连接，台钳手柄（506）与台钳安装槽（509）螺纹连接。3.根据权利要求1所述的材料表面性能试验仪，其特征在于：所述升降机构（2）包括活塞（201）、升降丝杠（202）、调整螺母（203）、平面轴承（204）、涡轮（205）、蜗杆（206）、手轮（207）、导向支柱（208）、筒体（209）和加载电机（214）；所述筒体（209）内设有导向孔（210）、传动室（211）和活塞缸（212），传动室（211）和活塞缸（212）之间设有台阶面（213），传动室（211）连通导向孔（210）和活塞缸（212），所述活塞（201）上端连接测力机头（3），活塞（201）下端连接升降丝杠（202），活塞（201）设置在活塞缸（212）内，涡轮（205）与升降丝杠（202）螺纹连接，涡轮（205）两端面连接有平面轴承（204），涡轮（205）和平面轴承（204）设置在传动室（211）内，平面轴承（204）下表面与台阶面（213）贴合，调整螺母（203）螺纹连接在传动室（211）上端，调整螺母（203）下表面与平面轴承（204）上表面贴合，导向支柱（208）设置在导向孔（210）内，导向支柱（208）外缘与导向孔（210）内壁贴合，导向支柱（208）连接在升降丝杠（202）下端，蜗杆（206）穿过筒体（209），蜗杆（206）与涡轮（205）啮合，蜗杆（206）一端连接手轮（207），手轮（207）设置在筒体（209）外部，蜗杆（206）另一端连接加载电机（214）。4.根据权利要求1所述的材料表面性能试验仪，其特征在于：所述测力机头（3）包括机头体（301）、横梁（302）、短轴（303）、调节螺杆（304）、配重块（305）、砝码盘（306）、加载杆（307）、销轴（308）、接触头（309）、直线轴承（310）、轴承套（311）、调节螺丝（312）、摩擦力传感器（313）、声信号采集器（314）、加载力传感器（315）和传感器垫块（316）；所述横梁（302）设置在机头体（301）内，横梁（302）中间开设有轴孔（317），轴孔（317）前后方向布设，短轴（303）贯穿轴孔（317），短轴（303）两端连接在机头体（301）上，横梁（302）右端开设有凹槽（318）和传感器安装槽（319），凹槽（318）设置在传感器安装槽（319）上方，配重块（305）设置在凹槽（318）内，配重块（305）外壁与凹槽（318）内壁贴合，调节螺杆（304）两端连接在凹槽（318）内，调节螺杆（304）贯穿配重块（305），调节螺杆（304）与配重块（305）螺纹连接，加载力传感器（315）设置在传感器安装槽（319）内，加载力传感器（315）左端连接横梁（302），传感器垫块（316）连接在加载力传感器（315）下方，横梁（302）前端开设有加载杆安装槽（320），加载杆（307）通过销轴（308）铰接在加载杆安装槽（320）内，加载杆（307）和传感器垫块（316）对称布设，加载杆（307）下部连接直线轴承（310），直线轴承（310）外缘连接轴承套（311），轴承套（311）滑动连接在机头体（301）上，轴承套（311）左端设有摩擦力传感器（313），摩擦力传感器（313）上端与机头体（301）连接，摩擦力传感器（313）下部连接有调节螺丝（312），调节螺丝（312）与摩擦力传感器（313）螺纹连接，调节螺丝（312）右端与轴承套（311）连接，加载杆（307）下端连接声信号采集器（314），声信号采集器（314）下端连接接触头（309），砝码盘（306）下端设有连接杆（322），连接杆（322）穿过机头体（301），连接杆（322）连接横梁（302），砝码盘（306）上端设有拖杆（323），拖杆（323）外套有砝码（324），拖杆（323）上连接有螺母（325），螺母（325）设置在砝码（324）上方，砝码盘（306）、加载杆（307）、接触头（309）在同一轴线上，机头体（301）下端设有活塞安装孔（321），活塞（201）连接在活塞安装孔（321）内。5.根据权利要求4所述的材料表面性能试验仪，其特征在于：所述接触头（309）为压头、磨头或划针。6.根据权利要求4所述的材料表面性能试验仪，其特征在于：所述加载力传感器（315）为悬臂梁式测力传感器，传感器型号为：永正牌108BA-30Kg。7.根据权利要求4所述的材料表面性能试验仪，其特征在于：所述声信号采集器（314）的型号为：SS-20T-6.8E。8.根据权利要求4所述的材料表面性能试验仪，其特征在于：所述摩擦力传感器（313）为悬臂梁式测力传感器，传感器型号为：永正牌1B-YZ-5Kg。

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