一种橡胶材料的疲劳磨损试验机制造技术

本实用新型专利技术提供一种橡胶材料的疲劳磨损试验机，包括机座、伺服电机、联轴器、丝杠轴、导轨、滑台、轴承、轴承座、轴、橡胶块、挡圈、螺母、垫块、支座、磨具及计数器。本实用新型专利技术通过两个伺服电机的配合来实现不同工况的试验要求，一个伺服电机控制疲劳频率，另一个伺服电机控制磨损速度。本实用新型专利技术可更换不同材料的橡胶块或磨具来实现不同摩擦系数的摩擦磨损。本实用新型专利技术可更换不同形状类型的橡胶块来达到不同的试验要求（如锥形、椭球形等）。本实用新型专利技术支座可通过垫块上的U形沟槽实现橡胶块和磨具初始间距的调整。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶材料的疲劳磨损试验机
本技术涉及材料试验技术，特别涉及一种可以对橡胶材料进行疲劳磨损试验的试验装置。
技术介绍
潜油螺杆泵采油技术与其它人工举升技术(如柱塞式抽油机、电潜离心泵等)相t匕，因其适宜于高粘度、高含砂量原油开采，近年来在我国大庆、大港、辽河、胜利等油田的稠油井中的应用迅速扩大，为国家的能源开发做出突出贡献。潜油螺杆泵的橡胶定子，在转子长期的滚动兼滑动运行中，一方面被转子磨损另一方面受到交变应力作用而产生疲劳裂纹。橡胶定子一旦出现裂纹，必然会加剧其磨损速率，从而导致螺杆泵的效率降低，影响螺杆泵的可靠性和使用寿命。为揭示螺杆泵内橡胶定子的疲劳磨损的机理，选择橡胶配方，计算橡胶定子的寿命，需要对橡胶材料进行疲劳磨损试验研究。单纯的橡胶疲劳试验机或者是橡胶磨损试验机都已有应用，但是该种试验机不能考虑疲劳和磨损两种因素的交互作用对橡胶材料的损伤。
技术实现思路
技术目的:本技术的目的在于解决橡胶的疲劳试验机或橡胶的磨损试验机不能考虑疲劳和磨损两种因素的交互作用对橡胶材料的损伤，提供一种橡胶材料的疲劳磨损试验机。技术方案:一种橡胶材料的疲劳磨损试验机，其特征在于:该试验机包括机座、控频伺服电机、滑台、控速伺服电机和磨具；控频伺服电机和磨具设置在机座上；控速伺服电机设置在滑台上，滑台设置在导轨上并能在导轨前后移动，导轨设置在机座上；控频伺服电机连接至丝杠轴的一端，丝杠轴的丝杠部分穿过控频伺服电机前方的滑台底部的螺母，构成丝杠螺母副，控频伺服电机使用时通过控制丝杠轴的旋转来控制滑台前后移动，丝杠轴的另一端安装角接触球轴承，角接触球轴承设置在磨具的前方，磨具设置在滑台的前方；控速伺服电机与其前端的试验轴连接，试验轴的前端用来设置试验橡胶块，试验轴与磨具的位置相对应。角接触球轴承设置在轴承座内，轴承座设置在机座上，角接触球轴承的轴承孔与磨具的中孔位置对应；磨具通过支座设置在垫块上，垫块设置在机座上；试验轴通过联轴器连接至控速伺服电机，试验轴通过四点接触球轴承设置在上轴承座内，上轴承座设置在滑上；丝杠轴穿过丝杠轴承，丝杠轴承设置在丝杠轴承座内，丝杠轴承座设置在机座上，丝杠轴通过另一个联轴器与控频伺服电机连接。在磨具的旁边设置有记录试验橡胶块插入和拔出磨具的次数的计数器。垫块上设置有供支座调整位置的滑道沟槽，支座使用时在垫块上的滑道沟槽内移动来实现位置调整。优点及效果:本技术提供一种橡胶材料的疲劳磨损试验机，包括机座、伺服电机、联轴器、丝杠轴、导轨、滑台、轴承、轴承座、轴、橡胶块、挡圈、螺母、垫块、支座、磨具及计数器。本技术通过两个伺服电机的配合来实现不同工况的试验要求，一个伺服电机控制疲劳频率，另一个伺服电机控制磨损速度。本技术可更换不同材料的橡胶块或磨具来实现不同摩擦系数的摩擦磨损。本技术可更换不同形状类型的橡胶块来达到不同的试验要求(如锥形、椭球形等)。本技术支座可通过垫块上的U形沟槽实现橡胶块和磨具初始间距的调整。本技术的有益效果:(I)本技术可同时考虑橡胶块在受拉、受压、受扭情况下的磨损及疲劳，且可通过对磨具或橡胶块的润滑来实现润滑条件下的疲劳磨损试验，试验结果更加符合橡胶疲劳磨损实际情况；(2)本技术通过两个伺服电机的配合来实现不同工况的试验要求，一个伺服电机控制疲劳频率，另一个伺服电机控制磨损速度。(3)本技术可通过更换不同材料的橡胶块或磨具来实现不同摩擦系数的摩擦磨损。(4)本技术可通过更换不同形状的橡胶块来达到不同的试验要求。(5)本技术可更换轴来实现橡胶块轴向以受拉为主或以受压为主的疲劳磨损试验要求。【附图说明】:图1为橡胶疲劳磨损试验机的结构图；图2为橡胶疲劳磨损试验机另一方案的结构图；图3为橡胶疲劳磨损试验机的支座、磨具装配图(部分剖开);图4为橡胶疲劳磨损试验机的一种锥形橡胶块模型图；图5为橡胶疲劳磨损试验机的另一锥形橡胶块模型图(1/4剖开)；图6为橡胶疲劳磨损试验机的椭球状橡胶块模型图。【具体实施方式】:下面结合附图对本技术做进一步的说明:如图1所示，本技术提供一种橡胶材料的疲劳磨损试验机，该试验机包括机座1、控频伺服电机2、滑台7、控速伺服电机22和磨具10 ;控频伺服电机2和磨具10设置在机座I上；控速伺服电机22设置在滑台7上，滑台7设置在导轨8上并能在导轨8前后移动，导轨8设置在机座I上；控频伺服电机2连接至丝杠轴6的一端，丝杠轴6的丝杠部分穿过控频伺服电机2前方的滑台7底部的螺母，构成丝杠螺母副，控频伺服电机2使用时通过控制丝杠轴6的旋转来控制滑台7前后移动，丝杠轴6的另一端安装角接触球轴承13，角接触球轴承13设置在磨具10的前方，磨具10设置在滑台7的前方；控速伺服电机22与其前端的试验轴18连接，试验轴18的前端用来设置试验橡胶块17，试验轴18与磨具10的位置相对应。[0031 ] 角接触球轴承13设置在轴承座14内，轴承座14设置在机座I上，角接触球轴承13的轴承孔与磨具10的中孔位置对应；磨具10通过支座11设置在垫块12上，垫块12设置在机座I上；试验轴18通过联轴器21连接至控速伺服电机22，试验轴18通过四点接触球轴承20设置在上轴承座19内，上轴承座19设置在滑台7上；丝杠轴6穿过丝杠轴承4，丝杠轴承4设置在丝杠轴承座5内，丝杠轴承座5设置在机座I上,丝杠轴6通过另一个联轴器3与控频伺服电机2连接。在磨具10的旁边设置有记录试验橡胶块17插入和拔出磨具10的次数的计数器9。试验轴18的前端有锥形部分，锥形部分左侧加工有螺纹；试验橡胶块17通过过盈紧安装在试验轴18的锥形部分，并通过螺母15和挡圈16加以紧固；磨具10与支座11通过螺钉111连接在一起；支座11安装在垫块12上，垫块12固定在机座I上；计数器9安放在机座I上。垫块12上设置有供支座11调整位置的滑道沟槽，支座11使用时在垫块12上的滑道沟槽内移动来实现位置调整。进行试验之前，将进行疲劳试验的橡胶块17通过过盈膨胀安装到试验轴18上，并由螺母15紧固；将进行试验的磨具10通过螺钉连接固定在支座11上；调整支座11的位置以确定初始橡胶块和磨具的间距；根据干摩擦和润滑条件下摩擦的试验要求确定是否对橡胶块或磨具进行润滑。进行试验时，启动控频伺服电机2和控速伺服电机22，调整电机转速以达到预定的试验要求，控频伺服电机2控制疲劳频率，控速伺服电机22控制磨损速度。通过计数器9记录橡胶块17插入和拔出磨具10的次数，达到预定次数后，通过控制系统断开电机电源，结束试验。然后卸下橡胶块17进行相应观察和分析，通过对实验数据的记录和整理分析，可得到橡胶疲劳磨损与对应各试验条件的关系。图4、图5分别是不同的两种橡胶块锥形模型图，特别地，图5所示的橡胶块能体现更为复杂的磨损疲劳。图6是橡胶块为椭球形时的模型图。此外，还可根据试验要求选用其他形状的橡胶块，不同形状可对应不同的疲劳磨损条件。本技术结构合理，操作科学，效果明显，适合于在橡胶疲劳试验领域推广应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶材料的疲劳磨损试验机，其特征在于：该试验机包括机座（1）、控频伺服电机（2）、滑台（7）、控速伺服电机（22）和磨具（10）；控频伺服电机（2）和磨具（10）设置在机座（1）上；控速伺服电机（22）设置在滑台（7）上，滑台（7）设置在导轨（8）上并能在导轨（8）前后移动，导轨（8）设置在机座（1）上；控频伺服电机（2）连接至丝杠轴（6）的一端，丝杠轴（6）的丝杠部分穿过控频伺服电机（2）前方的滑台（7）底部的螺母，构成丝杠螺母副，控频伺服电机（2）使用时通过控制丝杠轴（6）的旋转来控制滑台（7）前后移动，丝杠轴（6）的另一端安装角接触球轴承（13），角接触球轴承（13）设置在磨具（10）的前方，磨具（10）设置在滑台（7）的前方；控速伺服电机（22）与其前端的试验轴（18）连接，试验轴（18）的前端用来设置试验橡胶块（17），试验轴（18）与磨具（10）的位置相对应。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶材料的疲劳磨损试验机，其特征在于:该试验机包括机座(I)、控频伺服电机(2)、滑台(7)、控速伺服电机(22)和磨具(10);控频伺服电机(2)和磨具(10)设置在机座(I)上；控速伺服电机(22)设置在滑台(7)上，滑台(7)设置在导轨(8)上并能在导轨(8)前后移动，导轨(8)设置在机座(I)上；控频伺服电机(2)连接至丝杠轴(6)的一端，丝杠轴(6)的丝杠部分穿过控频伺服电机(2)前方的滑台(7)底部的螺母，构成丝杠螺母副，控频伺服电机(2 )使用时通过控制丝杠轴(6 )的旋转来控制滑台(7 )前后移动，丝杠轴(6 )的另一端安装角接触球轴承(13)，角接触球轴承(13)设置在磨具(10)的前方，磨具(10)设置在滑台(7)的前方；控速伺服电机(22)与其前端的试验轴(18)连接，试验轴(18)的前端用来设置试验橡胶块(17)，试验轴(18)与磨具(10)的位置相对应。2.根据权利要求1所述的一种橡胶材料的疲劳磨损试验机,其特征在于:角接触球轴承(13)设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘栋，闫明，孟宪松，王玉生，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21