【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于摩擦磨损试验，具体涉及一种模拟水流环境的摩擦磨损试验系统及摩擦磨损试验方法。
技术介绍
1、磨损是导致零件失效的重要原因。随着我国大规模基础设施建设及基建出海战略不断深入推进，全国乃至世界各地的港口、水电站、水利枢纽等工程不断开工建设，越来越多的基建装备及其零部件需要长期在河流、海洋等水流环境中开展工作。水流环境中的摩擦磨损与干燥环境有着很大的不同，如水流的速度、零件在水中的浸泡深度、液体的酸碱度及泥沙含量等均能对零件的磨损产生较大影响。
2、目前模拟液体环境中的摩擦磨损装置，大多为静态液体，且无法对液体流速、液位高度进行调节，因而无法精准模拟不同河流、海洋环境。此外，国内外不同型号的摩擦磨损试验机虽然基本原理相同，但具体结构仍有较大差别，在进行特殊工况的摩擦磨损实验时，需要对环境装置单独采购或定制，导致试验成本增加。因此，设计一种可模拟水流环境，可对液位高度及水流速度进行控制，可调配不同ph值液体介质、可调配不同泥沙含量液体介质，从而能够精准模拟不同河流或海洋环境，并适用于不同型号摩擦磨损试验机的擦磨损试验系统显得非常重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种模拟水流环境的摩擦磨损试验系统及摩擦磨损试验方法，能够模拟不同的水流环境测试被磨试件在动态水流环境中的摩擦磨损情况，且能与不同型号的摩擦磨损试验机联合使用，通用性强。
2、本专利技术具体是通过以下技术方案来实现的，依据本专利技术提出的一种模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其包括
3、前述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，还包括监控屏，该监控屏与plc控制器通过数据线连接。
4、前述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，所述入水控制泵与第一流量控制阀之间、第一流量控制阀与试验容器之间，试验容器与出水控制泵之间、出水控制泵与第二流量控制阀之间、第二流量控制阀与流量计之间、流量计与储液容器之间、储液容器与入水控制泵之间均通过波纹管连接；
5、或者，入水控制泵与第一流量控制阀之间、第一流量控制阀与试验容器之间，试验容器与出水控制泵之间、出水控制泵与第二流量控制阀之间、第二流量控制阀与储液容器之间，储液容器与流量计之间，流量计与入水控制泵之间均通过波纹管连接。
6、前述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，所述的试验容器为金属材质，其形状至少为圆柱形、立方体、长方体、多边体中的一种。
7、进一步地，试验容器的侧壁上设置有透明的观察窗，观察窗旁边设置有刻度线，且所述的刻度线设置在试验容器的外壁。
8、前述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，所述被磨试件为圆柱形，其直径为4mm，高为18mm；磨盘为圆盘形，其直径为30mm，厚为3mm。
9、前述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，所述被磨试件材质为金属、陶瓷等，金属包括但不限于钢。
10、本专利技术还提供一种模拟水流环境的摩擦磨损试验方法，其采用如前所述的摩擦磨损试验系统进行，具体包括以下步骤：
11、（1）将被磨试件安装在往复摩擦磨损试验机上并设置在磨盘上方，调整被磨试件的高度使其下端与磨盘紧密接触，通过往复摩擦磨损试验机调整磨损压力；
12、（2）将摩擦磨损试验系统管路和线路连接好，通过plc控制器控制入水控制泵和第一流量控制阀开启，储液容器内的水被泵入试验容器中，通过第一流量控制阀控制入水流量；
13、（3）当试验容器内的液面高度达到试验设计的液面高度之后，通过plc控制器控制出水控制泵、第二流量控制阀和流量计开启，使试验容器内的水进入储水容器；观察流量计上的流量数据，控制第一流量控制阀和第二流量控制阀的开度大小，使试验容器内的液面高度保持在试验设计的液面高度，并使入水流量和出水流量保持在试验设计的流量大小，以此模拟被磨试件在一定液面高度、一定水流速度下的水流环境；
14、（4）开启往复摩擦磨损试验机，试验容器做往复运动，磨盘随试验容器往复运动对被磨试件进行摩擦磨损试验，测试被磨试件在试验设定的水流环境下的动态摩擦磨损情况。
15、前述的模拟水流环境的摩擦磨损试验方法，可以通过控制第一流量控制阀和第二流量控制阀的开度大小模拟不同的水流速度和试验容器内不同的液面高度，从而模拟不同水流速度和液面高度下的水流环境。
16、前述的模拟水流环境的摩擦磨损试验方法，可以通过调整储液容器内水的ph模拟不同ph的水流环境，并通过向储液溶液内的水中加入沙子模拟不同状况的水流环境。
17、本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本专利技术可达到相当的技术进步性及实用性，并具有广泛的利用价值，其至少具有下列优点：
18、本专利技术提供的一种模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，能够模拟不同水流速度和不同液面高度下被磨试件的摩擦磨损情况，为被磨试件在动态水流环境中的摩擦磨损情况测试提供了可靠的试验系统。且通过调整储液容器内水的ph可以模拟被磨试件在不同ph的水流环境中的动态摩擦磨损情况。通过向储液容器内添加沙子，可以模拟不同含沙量及不同沙子粒度的河流或海洋环境，为被磨试件在不同水流环境中的动态摩擦磨损情况测定提供了可靠的试验系统和试验方法。本专利技术设计合理，操作简单，可与不同型号的摩擦磨损试验机联合使用，通用性强。
19、
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1.一种模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于包括被磨试件（1）、磨盘（2）、试验容器（3）、储液容器（4）、第一流量控制阀（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制阀（8）、流量计（9）、PLC控制器（10）；所述的试验容器（3）安装在往复摩擦磨损试验机工作台上且能随工作台进行往复运动，磨盘（2）固定在试验容器（3）底部且能随试验容器进行往复运动；被磨试件（1）安装在往复摩擦磨损试验机上并设置在磨盘（2）上方且与磨盘接触，试验容器一侧设置有进水口，另一侧设置有出水口，试验容器的进水口与所述第一流量控制阀（5）连接，第一流量控制阀还与入水控制泵（6）连接，入水控制泵还与储液容器（4）的出水口连接；试验容器的出水口与出水控制泵（7）连接，出水控制泵还与第二流量控制阀（8）连接，第二流量控制阀还与储液容器的回水口连接；所述的流量计（9）设置在储液容器与入水控制泵之间或设置在储液容器与第二流量控制阀之间；所述的PLC控制器（10）与第一流量控制阀（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制阀（8）、流量计（9）均通过数据线连接。
2.如权利要求
3.如权利要求1所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于入水控制泵与第一流量控制阀之间、第一流量控制阀与试验容器之间，试验容器与出水控制泵之间、出水控制泵与第二流量控制阀之间、第二流量控制阀与流量计之间、流量计与储液容器之间、储液容器与入水控制泵之间均通过波纹管连接；
4.如权利要求1所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于所述的试验容器为金属材质，其形状至少为圆柱形、立方体、长方体、多边体中的一种。
5.如权利要求1或４所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于试验容器的侧壁上设置有透明的观察窗，观察窗旁边设置有刻度线，且所述的刻度线设置在试验容器的外壁。
6.如权利要求1或4所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于被磨试件为圆柱形，其直径为4mm，高为18mm；磨盘为圆盘形，其直径为30mm，厚为3mm。
7.一种模拟水流环境的摩擦磨损试验方法，其特征在于采用权利要求1所述的摩擦磨损试验系统进行，具体包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验方法，其特征在于通过控制第一流量控制阀和第二流量控制阀的开度大小模拟不同的水流速度和试验容器内的不同液面高度，模拟不同水流速度和液面高度下的水流环境。
9.如权利要求7所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验方法，其特征在于调整储液容器内水的pH模拟不同pH的水流环境，并通过向储液溶液内的水中加入沙子模拟不同状况的水流环境。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于包括被磨试件（1）、磨盘（2）、试验容器（3）、储液容器（4）、第一流量控制阀（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制阀（8）、流量计（9）、plc控制器（10）；所述的试验容器（3）安装在往复摩擦磨损试验机工作台上且能随工作台进行往复运动，磨盘（2）固定在试验容器（3）底部且能随试验容器进行往复运动；被磨试件（1）安装在往复摩擦磨损试验机上并设置在磨盘（2）上方且与磨盘接触，试验容器一侧设置有进水口，另一侧设置有出水口，试验容器的进水口与所述第一流量控制阀（5）连接，第一流量控制阀还与入水控制泵（6）连接，入水控制泵还与储液容器（4）的出水口连接；试验容器的出水口与出水控制泵（7）连接，出水控制泵还与第二流量控制阀（8）连接，第二流量控制阀还与储液容器的回水口连接；所述的流量计（9）设置在储液容器与入水控制泵之间或设置在储液容器与第二流量控制阀之间；所述的plc控制器（10）与第一流量控制阀（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制阀（8）、流量计（9）均通过数据线连接。
2.如权利要求1所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于还包括监控屏（11），该监控屏（11）与plc控制器（10）通过数据线连接。
3.如权利要求1所述的模拟水流环境的摩擦磨损试验系统，其特征在于入水控制泵与第一流量...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，魏世忠，张程，窦彩虹，毛丰，陈冲，江涛，徐流杰，潘昆明，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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