【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试方法及其装置，属于机械技术相关研究领域。
技术介绍
1、摩擦磨损试验机是一种对材料及润滑剂在给定条件下进行摩擦与磨损性能试验的仪器。摩擦磨损试验机按运动形式可分为往复式摩擦磨损试验机、微动磨损试验机等多种类型。其切向刚度的研究一直被广泛关注。
2、截至目前，国内外学者对微动磨损的研究集中于位移幅值、载荷、频率对微动磨损行为的影响，系统刚度对微动磨损试验结果的影响鲜有研究，针对摩擦磨损试验机系统刚度的测试方法仍未统一，尚未形成相关技术标准文件，国内外针对摩擦磨损试验机系统刚度的研究也较少。针对以上现状，需要进行切向刚度测试方法的创新性研究及应用，研发一套适用于材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试方法及其装置，对学术界有重要意义。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术旨在提供一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试方法及其装置。
2、本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，包括基座、抬升机构、连接板、微型电缸、光栅支撑杆、加载杆和安装在所述基座上的机架、法向载荷加载机构、激光干涉仪；
3、所述抬升机构安装在所述机架上，所述连接板安装在所述抬升机构上，所述微型电缸、光栅支撑杆均安装在所述连接板上；
4、所述加载杆与所述微型电缸连接，所述微型电缸带动加载杆进行水平往复运动；
5、所述加载杆上设有下夹具、光栅夹具，
6、所述法向载荷加载机构上设有位于下夹具正上方的上夹具，所述激光干涉仪测量法向载荷加载机构的变形量。
7、进一步的技术方案是，所述光栅夹具上设有若干个条形孔。
8、进一步的技术方案是，所述加载杆与所述微型电缸之间设有力传感器。
9、进一步的技术方案是，所述基座与所述激光干涉仪之间设有竖直升降机构，所述竖直升降机构带动所述激光干涉仪进行上下往复运动。
10、一种材料摩擦磨损试验机系统切向动刚度测试方法，具体包括以下步骤：
11、步骤a、将测试校准装置的加载杆与法向载荷加载机构的法向加载端刚性连接；
12、步骤b、将对磨副、试样分别安装在上夹具、下夹具上，调整合适位置使其接触，调整激光干涉仪的位置，使其能够测量法向载荷加载机构的变形量；
13、步骤c、按进程逐点增加法向载荷，依次开展第i次测试，并在测试过程中实时测量对磨副与试样的摩擦力fn；同时，采用激光干涉仪实时测量法向载荷加载机构的总体变形量△d；
14、步骤d、依次得到第i次测试中的摩擦力读数中的最大值fmax和第i次测试中激光干涉仪实测变形量的最大值△dmax；对不同法向载荷作用下的摩擦力和系统变形量进行线性拟合，得到拟合式ft＝k△d+m，系数k即为试验机的切向系统刚度值。
15、进一步的技术方案是，所述对摩副在使用前进行超声清洗去除油污并干燥。
16、进一步的技术方案是，所述试样为长方形，且表面平整、无裂纹、分层、明显杂质和加工损伤；其高度不小于接触半径的10倍，测试位置距样品边缘最短距离不低于接触半径的10倍。
17、进一步的技术方案是，所述步骤b中将对磨副通过上夹具安装在法向载荷加载机构上，将试样通过下夹具安装在加载杆上；通过调整装置，使其处于同一平面并接触。
18、一种材料摩擦磨损试验机系统切向静刚度测试方法，具体包括以下步骤：
19、步骤a、将测试校准装置的加载杆与法向载荷加载机构的法向加载端刚性连接；
20、步骤b、按进程逐点增加切向推力，依次开展第i次测试，并在测试过程中实时记录切向推力fi；同时，采用光栅位移传感器实时测量法向载荷加载机构的总体变形量△d；
21、步骤c、依次得到第i次测试中的切向推力值fi，并记录其对应的法向载荷加载机构的变形量△di；对不同切向推力作用下的系统变形量进行线性拟合，得到一次方程，一次方程中的系数即为试验机的切向系统静刚度值。
22、本专利技术具有以下有益效果：
23、1、本专利技术通过电缸提供驱动力，方便其快速带动加载杆的运动，从而实现加载杆的往复运动，实现了精准的控制；
24、2、本专利技术通过设置力传感器和光栅位移传感器配合，能够快速测量出对磨副与试样的摩擦力和法向加载机构的总体变形量，并且能够减小环境带来的误差，从而保证测量数据的高效、精准和可靠性；
25、3、本专利技术采用自动控制和非接触式光学测量技术相结合，可实现系统切向刚度快速检测，并提高检测效率和精度；
26、4、本专利技术的测量装置具有体积小、重量轻、便携的优点，解决了摩擦磨损试验机存在刚度问题但无法检测的难题，填补了该板块、该领域的研究空白。
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1.一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，包括基座、抬升机构、连接板、微型电缸、光栅支撑杆、加载杆和安装在所述基座上的机架、法向载荷加载机构、激光干涉仪；
2.根据权利要求1所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，所述光栅夹具上设有若干个条形孔。
3.根据权利要求1所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，所述加载杆与所述微型电缸之间设有力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，所述基座与所述激光干涉仪之间设有竖直升降机构，所述竖直升降机构带动所述激光干涉仪进行上下往复运动。
5.一种材料摩擦磨损试验机系统切向动刚度测试方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-4任一所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置进行测试，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向动刚度测试方法，其特征在于，所述对摩副在使用前进行超声清洗去除油污并干燥。
7.根据权利要求5所述的一种材料
8.根据权利要求5所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向动刚度测试方法，其特征在于，所述步骤B中将对磨副通过上夹具安装在法向载荷加载机构上，将试样通过下夹具安装在加载杆上；通过调整装置，使其处于同一平面并接触。
9.一种材料摩擦磨损试验机系统切向静刚度测试方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-4任一所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置进行测试，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，包括基座、抬升机构、连接板、微型电缸、光栅支撑杆、加载杆和安装在所述基座上的机架、法向载荷加载机构、激光干涉仪；
2.根据权利要求1所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，所述光栅夹具上设有若干个条形孔。
3.根据权利要求1所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，所述加载杆与所述微型电缸之间设有力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置，其特征在于，所述基座与所述激光干涉仪之间设有竖直升降机构，所述竖直升降机构带动所述激光干涉仪进行上下往复运动。
5.一种材料摩擦磨损试验机系统切向动刚度测试方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-4任一所述的一种材料摩擦磨损试验机系统切向刚度测试装置进行测试，具体包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺继樊，朱旻昊，田龙云，黄奕博，彭金方，刘建华，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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