弹性体橡胶密封圈减阻测试装置及弹性体橡胶密封圈/非光滑表面一体化减阻测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供弹性体橡胶密封圈减阻测试装置及弹性体橡胶密封圈/非光滑表面一体化减阻测试装置，变频器、调频电机、扭矩信号耦合器、传动轴的左端依次相连，传动轴的右端套有轴套，传动轴和轴套通过平键相连，轴套位于试验腔体里，试验腔体固定在装置底座上，传动轴的中部穿过试验腔体并通过腔体角接触球轴承与试验腔体相配合，轴套外部固定有样件套杯，样件套杯与试验腔体内壁间隙配合，样件套杯上设置有用于安装弹性体橡胶密封圈的环形槽，弹性体橡胶密封圈安装在环形槽后与试验腔体内壁相接触。本发明专利技术运动平稳、结构简单可靠、压力可控、方便拆装。

【技术实现步骤摘要】
弹性体橡胶密封圈减阻测试装置及弹性体橡胶密封圈/非光滑表面一体化减阻测试装置
本专利技术涉及的是一种减阻测试装置，具体地说是弹性体橡胶密封圈和非光滑表面的减阻测试装置。
技术介绍
目前，国内外相关学者对应用仿生非光滑表面特征技术来降低摩擦阻力的研究已经达到了一定的高度，并成功的在多方面取得了显著的进展。各国专家学者将弹性非光滑形态结构表面减阻的思想与工程仿生学理论应用于油液或气体介质中的弹性非光滑表面与金属表面减阻研究，对凹坑形非光滑表面的减阻性能进行分析，开发一种有效的绿色减阻技术并开拓产品创新的思路，为仿生弹性材料非光滑减阻技术的工程化、实用化提供理论依据。其研究手段主要包括理论分析、数值模拟、模型试验等方面，最后通过对试验装置中试验样件的减阻性能进行比较，并得出所需结论，进而再投入到工程实际应用中。无论是理论分析，亦或是数值计算，都以模型试验获得的数据精度最高，且更接近于实际，因此理论分析，数值模拟等手段最终也都需要试验的检验和验证。试验方法作为研究仿生非光滑弹性表面减阻的重要手段，对于推进仿生非光滑弹性表面减阻技术的发展、完善减阻理论具有重要的作用。仿生非光滑弹性表面能够减小弹性体和固体之间的摩擦阻力，减阻效果明显，是一种崭新的减阻技术，但当前对于此项技术的研究主要集中在理论分析与数值模拟阶段，尚没有一套完整的仿生非光滑弹性表面阻力测试试验装置，因此模型试验仍无法完成。传统的减阻试验研究通常在摩擦和磨损试验机等测试机中进行，但是，由于其成本较高、耗资较大、日常维护困难、噪声污染严重、试验条件各个方面都具有一定的局限性，并且均无法进行仿生非光滑弹性表面减阻试验的研究。因此，研究、制造一种先进的能够对仿生非光滑弹性表面摩擦阻力测试的试验装置是一项十分重要的任务。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够实现对具有不同非光滑表面结构弹性体及刚体摩擦阻力进行测试的弹性体橡胶密封圈减阻测试装置及弹性体橡胶密封圈/非光滑表面一体化减阻测试装置。本专利技术的目的是这样实现的:本专利技术弹性体橡胶密封圈减阻测试装置，其特征是:包括调频电机、变频器、扭矩信号耦合器、橡胶密封圈试验单元，橡胶密封圈试验单元包括装置底座、传动轴、试验腔体，变频器、调频电机、扭矩信号耦合器、传动轴的左端依次相连，传动轴的右端套有轴套，传动轴和轴套通过平键相连，轴套位于试验腔体里，试验腔体固定在装置底座上，传动轴的中部穿过试验腔体并通过腔体角接触球轴承与试验腔体相配合,轴套外部固定有样件套杯,样件套杯与试验腔体内壁间隙配合，样件套杯上设置有用于安装弹性体橡胶密封圈的环形槽，弹性体橡胶密封圈安装在环形槽后与试验腔体内壁相接触；调频电机在变频器的作用下带动扭矩信号耦合器和传动轴旋转，进而带动样件套杯旋转和弹性体橡胶密封圈，从而扭矩信号耦合器获得弹性体橡胶密封圈的扭矩值。本专利技术弹性体橡胶密封圈减阻测试装置还可以包括:1、试验腔体上固定开口套杯，开口套杯位于传动轴的左端和试验腔体之间，传动轴穿过开口套杯，开口套杯上安装套杯角接触球轴承，传动轴与套杯角接触球轴承相配合。本专利技术弹性体橡胶密封圈/非光滑表面一体化减阻测试装置，其特征是:包括调频电机、变频器、扭矩信号耦合器、橡胶密封圈试验单元、非光滑表面试验单元，橡胶密封圈试验单元包括装置底座、传动轴、试验腔体，变频器、调频电机、扭矩信号耦合器、传动轴的左端依次相连，传动轴的右端套有轴套，传动轴和轴套通过平键相连，轴套位于试验腔体里，试验腔体固定在装置底座上，传动轴的中部穿过试验腔体并通过腔体角接触球轴承与试验腔体相配合，轴套外部固定有样件套杯，样件套杯与试验腔体内壁间隙配合，样件套杯上设置有用于安装弹性体橡胶密封圈的环形槽，弹性体橡胶密封圈安装在环形槽后与试验腔体内壁相接触，样件套杯上固定用于安装试验样件的凸台，凸台和试验样件均位于试验腔体外部；当对弹性体橡胶密封圈进行减阻实验时，调频电机在变频器的作用下带动扭矩信号耦合器和传动轴旋转，进而带动样件套杯旋转和弹性体橡胶密封圈，从而扭矩信号耦合器获得弹性体橡胶密封圈的扭矩值；非光滑表面试验单元包括尾座框架、丝杠、导向杆、压力传感器、试验摩擦平面、滑盖，导向杆安装在尾座框架的左侧，滑盖套装在导向杆上，试验摩擦表面固定在滑盖上，丝杠穿过尾座框架，丝杠的左端与压力传感器相接触，压力传感器位于滑盖里，丝杠向左移动时可带动压力传感器、滑盖以及试验摩擦表面一同向左移动，尾座框架安装在装置底座上，尾座框架通过其底部的V型导轨在装置底座上平移，装置底座上设置有矩形槽，尾座框架上对应矩形槽设置有螺栓孔，通过螺栓和矩形槽可将尾座框架与装置底座压紧定位，当对非光滑表面进行减阻实验时，样件套杯的环形槽上不安装弹性体橡胶密封圈，通过V型导轨以及丝杠的移动可使试验摩擦平面与试验样件相接触，调频电机在变频器的作用下带动扭矩信号耦合器和传动轴旋转，进而带动试验样件旋转，从而扭矩信号耦合器获得试验样件的扭矩值。 本专利技术弹性体橡胶密封圈/非光滑表面一体化减阻测试装置还可以包括:1、尾座框架里安装丝杠支架，丝杠穿过丝杠支架，丝杠和丝杠支架上均设置有螺纹并通过各自的螺纹相配合。2、丝杠采用三角形细牙螺纹。3、装置底座的右端设置有限位档块，从而防止尾座框架的脱落。4、试验腔体上固定开口套杯，开口套杯位于传动轴的左端和试验腔体之间，传动轴穿过开口套杯，开口套杯上安装套杯角接触球轴承，传动轴与套杯角接触球轴承相配合。本专利技术的优势在于:专利技术本身具有造价低、噪音低、体积小、日常操作维护方便、能够较好的适应周围试验条件等优点；试验装置不仅能够实现在固定压力条件下完成对弹性体及刚体非光滑表面减阻效果的测试，亦能进行针对于〇型橡胶密封圈非光滑表面减阻效果的测试；试验部分作为本装置的核心部分，具有运动平稳、结构简单可靠、压力可控、方便拆装、试验样件容易更换等特点；整体试验过程具有了节能环保，精度高、无污染等特点。【附图说明】图1为本专利技术的布置图；图2为数据测量及采集部分原理图；图3a为具有非光滑表面〇型橡胶密封圈的局部结构简图，图3b为A-A视图，图3c为B-B视图；图4a为螺纹压钉结构图a，图4b为D-D视图；图5为具有非光滑表面的试验样件不意图；图6为装置底座导轨结构图；图7为弹性体橡胶密封圈减阻实验装置结构图；图8为非光滑表面进行减阻实验装置结构图；图9为总体减阻实验装置结构图。【具体实施方式】下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述:结合图1~9，本专利技术结构主要分为动力部分、数据测量及采集部分、试验部分三部分，其中试验部分包括两个试验过程，即试验过程a和试验过程b。试验过程a主要实现对具有非光滑表面的〇型橡胶密封圈进行摩擦阻力测试，而试验过程b主要实现对具有非光滑表面的试验样件进行减阻效果测试。在试验过程a中，由调频电机2作为整台装置的动力源，在变频器I的控制下，`为整台试验装置提供旋转动力。当传动轴11处于旋转状态时，将带动其端部样件套杯18和固定于样件套杯圆柱表面沟槽的〇型橡胶密封圈17以相同角速度转动。此时，〇型橡胶密封圈17外表面将与试验腔体15内壁产生相对摩擦，进而产生摩擦阻力，经由传动轴11，将阻力转变为的扭矩传递给数据测量及采集部分的扭矩信号耦合器4，通过对比具有非光滑表面的〇型橡本文档来自技高网...

【技术保护点】
弹性体橡胶密封圈减阻测试装置，其特征是：包括调频电机、变频器、扭矩信号耦合器、橡胶密封圈试验单元，橡胶密封圈试验单元包括装置底座、传动轴、试验腔体，变频器、调频电机、扭矩信号耦合器、传动轴的左端依次相连，传动轴的右端套有轴套，传动轴和轴套通过平键相连，轴套位于试验腔体里，试验腔体固定在装置底座上，传动轴的中部穿过试验腔体并通过腔体角接触球轴承与试验腔体相配合，轴套外部固定有样件套杯，样件套杯与试验腔体内壁间隙配合，样件套杯上设置有用于安装弹性体橡胶密封圈的环形槽，弹性体橡胶密封圈安装在环形槽后与试验腔体内壁相接触；调频电机在变频器的作用下带动扭矩信号耦合器和传动轴旋转，进而带动样件套杯旋转和弹性体橡胶密封圈，从而扭矩信号耦合器获得弹性体橡胶密封圈的扭矩值。

【技术特征摘要】
1.弹性体橡胶密封圈减阻测试装置，其特征是:包括调频电机、变频器、扭矩信号耦合器、橡胶密封圈试验单元，橡胶密封圈试验单元包括装置底座、传动轴、试验腔体，变频器、调频电机、扭矩信号耦合器、传动轴的左端依次相连，传动轴的右端套有轴套，传动轴和轴套通过平键相连，轴套位于试验腔体里，试验腔体固定在装置底座上，传动轴的中部穿过试验腔体并通过腔体角接触球轴承与试验腔体相配合，轴套外部固定有样件套杯，样件套杯与试验腔体内壁间隙配合，样件套杯上设置有用于安装弹性体橡胶密封圈的环形槽，弹性体橡胶密封圈安装在环形槽后与试验腔体内壁相接触；调频电机在变频器的作用下带动扭矩信号耦合器和传动轴旋转，进而带动样件套杯旋转和弹性体橡胶密封圈，从而扭矩信号耦合器获得弹性体橡胶密封圈的扭矩值。2.根据权利要求1所述的弹性体橡胶密封圈减阻测试装置，其特征是:试验腔体上固定开口套杯，开口套杯位于传动轴的左端和试验腔体之间，传动轴穿过开口套杯，开口套杯上安装套杯角接触球轴承，传动轴与套杯角接触球轴承相配合。3.弹性体橡胶密封圈/非光滑表面一体化减阻测试装置，其特征是:包括调频电机、变频器、扭矩信号耦合器、橡胶密封圈试验单元、非光滑表面试验单元，橡胶密封圈试验单元包括装置底座、传动轴、试验腔体，变频器、调频电机、扭矩信号耦合器、传动轴的左端依次相连，传动轴的右端套有轴套，传动轴和轴套通过平键相连，轴套位于试验腔体里，试验腔体固定在装置底座上，传动轴的中部穿过试验腔体并通过腔体角接触球轴承与试验腔体相配合，轴套外部固定有样件套杯，样件套杯与试验腔体内壁间隙配合，样件套杯上设置有用于安装弹性体橡胶密封圈的环形槽，弹性体橡胶密封圈安装在环形槽后与试验腔体内壁相接触，样件套杯上固定用于安装试验样件的凸台，凸台和试验样件均位于试验腔体外部；当对弹性体橡胶密封圈进行减阻实验时，调频电机在变频器的作用下带动扭矩信号耦合器和传动轴旋转，进而带动样件套杯旋转和弹性体橡胶密封圈，从而...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，谷云庆，李照远，刘文博，赵健英，李芳，张殊，刘明明，汝晶，赵华兴，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：