一种制动衬片高温剪切试验装置的制作方法

1.本技术涉及剪切性能试验领域，特别涉及一种制动衬片高温剪切试验装置。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.制动衬片是制动系统的终端，作为制动过程的主要作用部分；测试制动衬片的剪切强度、摩擦性能、制动噪声、冲击硬度等性能参数，是对制动衬片进行质量检测获取的主要参数。
4.发明人发现，在制动衬片实际进行工作时，常因摩擦力作用而升温，不同温度下材料的剪切强度性能是不同的；而目前的剪切机在对制动衬片进行剪切试验时，多在常温下利用万能试验机进行，只能获取制动衬片在常温下的剪切性能，较高温度下(大于150摄氏度)的制动衬片的剪切强度难以测取，难以收集制动衬片在高温工作环境下的性能参数。


技术实现要素：

5.本技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种制动衬片高温剪切试验装置；设置试验箱并在试验箱内设置加热机构，加热机构对试样进行加热的同时，通过保温板对试验箱的温度进行维持，试样在试验箱内进行剪切试验，模拟试样在高温的工作环境下进行剪切，获取高温状态下的制动衬片的剪切强度数据。
6.为了实现上述目的，采用以下技术方案：
7.一种制动衬片高温剪切试验装置，包括底座、加载架、试验箱、夹具和加载机构，加载架竖直安装在底座上，加载机构连接加载架，加载机构的加载杆一端探入试验箱内，并能够沿竖直方向移动改变与试验箱的相对位置，夹具对应加载杆安装在试验箱内，试验箱内围绕夹具布置有加热机构，试验箱内壁上贴附有保温板，试验箱前面板上设有透明视窗。
8.进一步地，所述加载架为两条边框结合顶梁形成的门字形框架结构，两条边框轴线竖直且呈间隔设置，加载机构、试验箱位于加载架的两条边框之间。
9.进一步地，所述加载架的两个边框分别通过对应的直线驱动机构连接加载机构，用于带动加载机构相对于试验箱移动。
10.进一步地，所述加载机构还包括加载梁和施力块，加载梁水平布置，两端分别连接加载架，加载杆轴线竖直且一端通过压力传感器连接加载梁，另一端穿过试验箱顶板后探入试验箱内连接施力块。
11.进一步地，所述加载梁顶面上设有凸块，与凸块对应的加载架上设有行程开关，用于接触凸块约束加载梁的移动路径。
12.进一步地，所述试验箱内部设有试验腔，试验箱前面板为箱门，透明视窗布置在箱门上。
13.进一步地，所述加热机构为电阻式加热丝，其通过支架连接在试验箱侧壁上，加热丝的作用面朝向夹具。
14.进一步地，所述试验箱的试验腔顶面、底面和周向内壁上均设有保温板，保温板结合箱体试验腔的保温层。
15.进一步地，所述夹具通过支座连接在箱体底面上，夹具与加载杆错位布置，用于形成剪切结构。
16.进一步地，所述夹具包括用于放置试样的夹持部，夹持部接触试样的位置设有防滑纹。
17.与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果是：
18.(1)设置试验箱并在试验箱内设置加热机构，加热机构对试样进行加热的同时，通过保温板对试验箱的温度进行维持，试样在试验箱内进行剪切试验，模拟试样在高温的工作环境下进行剪切，获取高温状态下的制动衬片的剪切强度数据。
19.(2)围绕夹具位置布置加热机构，能够对夹具夹持的试样进行快速加热，使试样上升至所需温度，满足高温状态下剪切试验需求；配合布置在试验腔内的保温板，能够对试验腔内的温度进行维持，在剪切试验过程中也能维持试样的温度在设定范围内。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
21.图1是本技术实施例1中高温剪切试验装置的结构示意图。
22.图中，1、底座，2、加载架，3、边框，4、顶梁，5、行程开关，6、加载梁，7、箱门，8、试验箱，9、加载杆，10、凸块。
具体实施方式
23.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
24.为了方便叙述，本技术中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.正如背景技术中所介绍的，现有技术中而目前的剪切机在对制动衬片进行剪切试验时，多在常温下利用万能试验机进行，只能获取制动衬片在常温下的剪切性能，较高温度下(大于150摄氏度)的制动衬片的剪切强度难以测取，针对上述问题，本技术提出了一种制动衬片高温剪切试验装置。
26.实施例1
27.本技术的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种制动衬片高温剪切试验装置。
28.主要包括底座1、加载架2、加载机构和试验箱8，加载架安装在底座上，试验箱安装在加载架下，加载机构连接加载架，并能够沿加载架竖直方向移动，加载机构的加载杆9探入试验箱内，试验箱内部为试验腔，夹具安装在试验腔内，并与加载杆末端对应，夹具用于
夹持试样，在加载杆末端作用下形成剪切结构，对试样进行剪切试验。
29.针对高温剪切试验的需求，试验箱内布置有加热机构，加热机构围绕夹具布置，使得夹具和试样共同位于加热机构的加热作用范围内，试验箱内壁上贴附有保温板，在将试样加热至所需温度并保温时，通过加载机构和夹具的相互作用进行剪切试验。
30.在本实施例中，根据需求，加热机构将试样加热到300摄氏度并保温，加载杆探入试验箱内的一端，在加载机构的作用下沿竖直方向运动，调整与试样的相对位置，贴合并推动作用在试样的非加持位置，施加剪切力。
31.可以理解的是，在其他的试验过程中，还可以根据需求适当调节加热机构对试样的加热、保温温度，比如调整为200摄氏度或者500摄氏度等。
32.对于加载架的结构，在本实施例中，加载架为门字形框架结构，包括顶梁4和两条边框3，顶梁的两端分别连接两条边框形成门字形结构，两条边框轴线竖直且呈间隔设置，加载机构、试验箱位于加载架的两条边框之间；
33.边框起到支撑作用，边框通过对应的直线驱动机构连接加载机构，两个边框对应的加载机构共同作用带动加载机构移动。
34.所述加载机构还包括加载梁6和施力块，加载梁水平布置，两端分别连接加载架，加载杆轴线竖直且一端通过压力传感器连接加载梁，另一端穿过试验箱顶板后探入试验箱内连接施力块。
35.在本实施例中，所述的直线驱动机构可以选用液压缸，加载梁端部滑动连接边框，作为导向作用，液压缸一端连接顶梁，另一端连接加载梁，通过伸缩带动加载梁动作，从而带动加载杆、施力块动作。
36.可以理解的是，所述的液压缸可以布置为多个，比如布置为两个，对称布置在加载杆轴线的两侧，同步动作，带动加载梁的移动；
37.也可以将液压缸布置为一个，液压缸轴线与加载杆轴线共线，从而使得油缸的加载力能够更好地传递到加载杆上。
38.对于液压缸的位置，也可以进行调整，比如将液压缸安装在边框上，液压缸的输出端作用于加载梁的端部，通过伸缩带动加载梁的动作。
39.当液压缸布置在边框上时，在液压缸的外部安装防护壳体，避免液压缸工作时与外界发生干涉影响加载过程进行。
40.在液压缸加载所需的液压源不便提供时，装置还可以选择电动直线驱动机构，比如，选用步进电机配合丝杠滑块机构作为直线驱动机构，步进电机作为驱动元件，丝杠滑块机构沿加载架边框分布，滑块连接加载梁，通过步进电机转动带动丝杠转动，从而带动滑块沿丝杠轴向滑动，以带动加载梁移动。
41.在直线驱动机构布置在非加载梁上方位置时，为了避免加载梁过度上升碰撞顶梁，加载梁顶面上设有凸块10，与凸块对应的加载架上设有行程开关5，用于接触凸块约束加载梁的移动路径。
42.当然，还可以去除行程开关，将直线驱动机构安装在顶梁与加载梁之间，直线驱动机构的输出端连接加载梁顶面上的凸块。
43.所述试验箱内部设有试验腔，试验箱前面板为箱门7，透明视窗布置在箱门上；便于对剪切试验过程中，试验箱内的加载状况进行观察。
44.所述加热机构为电阻式加热丝，其通过支架连接在试验箱侧壁上，加热丝的作用面朝向夹具；
45.所述试验箱的试验腔顶面、底面和周向内壁上均设有保温板，保温板结合箱体试验腔的保温层。
46.围绕夹具位置布置加热机构，能够对夹具夹持的试样进行快速加热，使试样上升至所需温度，满足高温状态下剪切试验需求；配合布置在试验腔内的保温板，能够对试验腔内的温度进行维持，在剪切试验过程中也能维持试样的温度在设定范围内。
47.对于夹具的结构，夹具通过支座连接在箱体底面上，夹具与加载杆错位布置，用于形成剪切结构；
48.夹具包括用于放置试样的夹持部，夹持部接触试样的位置设有防滑纹。
49.所述夹具可以采用现有的剪切试验夹具，选择合适尺寸的夹具即可；比如选择上夹板、下夹板间隔设置，中间形成夹持部的上下夹持结构，改变上夹板、下夹板的间距从而调整对剪切试样的夹紧力，在进行剪切试验时，夹紧试样，并使试样部分探出夹持部，作为接触加载杆末端加载块的部分。
50.设置试验箱并在试验箱内设置加热机构，加热机构对试样进行加热的同时，通过保温板对试验箱的温度进行维持，试样在试验箱内进行剪切试验，模拟试样在高温的工作环境下进行剪切，获取高温状态下的制动衬片的剪切强度数据。
51.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。