【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于摩擦磨損試驗，具體涉及一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統及摩擦磨損試驗方法。
技術介紹
1、磨損是導致零件失效的重要原因。隨著我國大規模基礎設施建設及基建出海戰略不斷深入推進，全國乃至世界各地的港口、水電站、水利樞紐等工程不斷開工建設，越來越多的基建裝備及其零部件需要長期在河流、海洋等水流環境中開展工作。水流環境中的摩擦磨損與干燥環境有著很大的不同，如水流的速度、零件在水中的浸泡深度、液體的酸堿度及泥沙含量等均能對零件的磨損產生較大影響。
2、目前模擬液體環境中的摩擦磨損裝置，大多為靜態液體，且無法對液體流速、液位高度進行調節，因而無法精準模擬不同河流、海洋環境。此外，國內外不同型號的摩擦磨損試驗機雖然基本原理相同，但具體結構仍有較大差別，在進行特殊工況的摩擦磨損實驗時，需要對環境裝置單獨采購或定制，導致試驗成本增加。因此，設計一種可模擬水流環境，可對液位高度及水流速度進行控制，可調配不同ph值液體介質、可調配不同泥沙含量液體介質，從而能夠精準模擬不同河流或海洋環境，并適用于不同型號摩擦磨損試驗機的擦磨損試驗系統顯得非常重要。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統及摩擦磨損試驗方法，能夠模擬不同的水流環境測試被磨試件在動態水流環境中的摩擦磨損情況，且能與不同型號的摩擦磨損試驗機聯合使用，通用性強。
2、本專利技術具體是通過以下技術方案來實現的，依據本專利技術提出的一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其包括
3、前述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，還包括監控屏，該監控屏與plc控制器通過數據線連接。
4、前述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，所述入水控制泵與第一流量控制閥之間、第一流量控制閥與試驗容器之間，試驗容器與出水控制泵之間、出水控制泵與第二流量控制閥之間、第二流量控制閥與流量計之間、流量計與儲液容器之間、儲液容器與入水控制泵之間均通過波紋管連接；
5、或者，入水控制泵與第一流量控制閥之間、第一流量控制閥與試驗容器之間，試驗容器與出水控制泵之間、出水控制泵與第二流量控制閥之間、第二流量控制閥與儲液容器之間，儲液容器與流量計之間，流量計與入水控制泵之間均通過波紋管連接。
6、前述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，所述的試驗容器為金屬材質，其形狀至少為圓柱形、立方體、長方體、多邊體中的一種。
7、進一步地，試驗容器的側壁上設置有透明的觀察窗，觀察窗旁邊設置有刻度線，且所述的刻度線設置在試驗容器的外壁。
8、前述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，所述被磨試件為圓柱形，其直徑為4mm，高為18mm；磨盤為圓盤形，其直徑為30mm，厚為3mm。
9、前述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，所述被磨試件材質為金屬、陶瓷等，金屬包括但不限于鋼。
10、本專利技術還提供一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗方法，其采用如前所述的摩擦磨損試驗系統進行，具體包括以下步驟：
11、（1）將被磨試件安裝在往復摩擦磨損試驗機上并設置在磨盤上方，調整被磨試件的高度使其下端與磨盤緊密接觸，通過往復摩擦磨損試驗機調整磨損壓力；
12、（2）將摩擦磨損試驗系統管路和線路連接好，通過plc控制器控制入水控制泵和第一流量控制閥開啟，儲液容器內的水被泵入試驗容器中，通過第一流量控制閥控制入水流量；
13、（3）當試驗容器內的液面高度達到試驗設計的液面高度之后，通過plc控制器控制出水控制泵、第二流量控制閥和流量計開啟，使試驗容器內的水進入儲水容器；觀察流量計上的流量數據，控制第一流量控制閥和第二流量控制閥的開度大小，使試驗容器內的液面高度保持在試驗設計的液面高度，并使入水流量和出水流量保持在試驗設計的流量大小，以此模擬被磨試件在一定液面高度、一定水流速度下的水流環境；
14、（4）開啟往復摩擦磨損試驗機，試驗容器做往復運動，磨盤隨試驗容器往復運動對被磨試件進行摩擦磨損試驗，測試被磨試件在試驗設定的水流環境下的動態摩擦磨損情況。
15、前述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗方法，可以通過控制第一流量控制閥和第二流量控制閥的開度大小模擬不同的水流速度和試驗容器內不同的液面高度，從而模擬不同水流速度和液面高度下的水流環境。
16、前述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗方法，可以通過調整儲液容器內水的ph模擬不同ph的水流環境，并通過向儲液溶液內的水中加入沙子模擬不同狀況的水流環境。
17、本專利技術與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案，本專利技術可達到相當的技術進步性及實用性，并具有廣泛的利用價值，其至少具有下列優點：
18、本專利技術提供的一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，能夠模擬不同水流速度和不同液面高度下被磨試件的摩擦磨損情況，為被磨試件在動態水流環境中的摩擦磨損情況測試提供了可靠的試驗系統。且通過調整儲液容器內水的ph可以模擬被磨試件在不同ph的水流環境中的動態摩擦磨損情況。通過向儲液容器內添加沙子，可以模擬不同含沙量及不同沙子粒度的河流或海洋環境，為被磨試件在不同水流環境中的動態摩擦磨損情況測定提供了可靠的試驗系統和試驗方法。本專利技術設計合理，操作簡單，可與不同型號的摩擦磨損試驗機聯合使用，通用性強。
19、
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1.一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于包括被磨試件（1）、磨盤（2）、試驗容器（3）、儲液容器（4）、第一流量控制閥（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制閥（8）、流量計（9）、PLC控制器（10）；所述的試驗容器（3）安裝在往復摩擦磨損試驗機工作臺上且能隨工作臺進行往復運動，磨盤（2）固定在試驗容器（3）底部且能隨試驗容器進行往復運動；被磨試件（1）安裝在往復摩擦磨損試驗機上并設置在磨盤（2）上方且與磨盤接觸，試驗容器一側設置有進水口，另一側設置有出水口，試驗容器的進水口與所述第一流量控制閥（5）連接，第一流量控制閥還與入水控制泵（6）連接，入水控制泵還與儲液容器（4）的出水口連接；試驗容器的出水口與出水控制泵（7）連接，出水控制泵還與第二流量控制閥（8）連接，第二流量控制閥還與儲液容器的回水口連接；所述的流量計（9）設置在儲液容器與入水控制泵之間或設置在儲液容器與第二流量控制閥之間；所述的PLC控制器（10）與第一流量控制閥（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制閥（8）、流量計（9）均通過數據線連接。
2.如權利要求
3.如權利要求1所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于入水控制泵與第一流量控制閥之間、第一流量控制閥與試驗容器之間，試驗容器與出水控制泵之間、出水控制泵與第二流量控制閥之間、第二流量控制閥與流量計之間、流量計與儲液容器之間、儲液容器與入水控制泵之間均通過波紋管連接；
4.如權利要求1所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于所述的試驗容器為金屬材質，其形狀至少為圓柱形、立方體、長方體、多邊體中的一種。
5.如權利要求1或４所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于試驗容器的側壁上設置有透明的觀察窗，觀察窗旁邊設置有刻度線，且所述的刻度線設置在試驗容器的外壁。
6.如權利要求1或4所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于被磨試件為圓柱形，其直徑為4mm，高為18mm；磨盤為圓盤形，其直徑為30mm，厚為3mm。
7.一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗方法，其特征在于采用權利要求1所述的摩擦磨損試驗系統進行，具體包括以下步驟：
8.如權利要求7所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗方法，其特征在于通過控制第一流量控制閥和第二流量控制閥的開度大小模擬不同的水流速度和試驗容器內的不同液面高度，模擬不同水流速度和液面高度下的水流環境。
9.如權利要求7所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗方法，其特征在于調整儲液容器內水的pH模擬不同pH的水流環境，并通過向儲液溶液內的水中加入沙子模擬不同狀況的水流環境。
...【技術特征摘要】
1.一種模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于包括被磨試件（1）、磨盤（2）、試驗容器（3）、儲液容器（4）、第一流量控制閥（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制閥（8）、流量計（9）、plc控制器（10）；所述的試驗容器（3）安裝在往復摩擦磨損試驗機工作臺上且能隨工作臺進行往復運動，磨盤（2）固定在試驗容器（3）底部且能隨試驗容器進行往復運動；被磨試件（1）安裝在往復摩擦磨損試驗機上并設置在磨盤（2）上方且與磨盤接觸，試驗容器一側設置有進水口，另一側設置有出水口，試驗容器的進水口與所述第一流量控制閥（5）連接，第一流量控制閥還與入水控制泵（6）連接，入水控制泵還與儲液容器（4）的出水口連接；試驗容器的出水口與出水控制泵（7）連接，出水控制泵還與第二流量控制閥（8）連接，第二流量控制閥還與儲液容器的回水口連接；所述的流量計（9）設置在儲液容器與入水控制泵之間或設置在儲液容器與第二流量控制閥之間；所述的plc控制器（10）與第一流量控制閥（5）、入水控制泵（6）、出水控制泵（7）、第二流量控制閥（8）、流量計（9）均通過數據線連接。
2.如權利要求1所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于還包括監控屏（11），該監控屏（11）與plc控制器（10）通過數據線連接。
3.如權利要求1所述的模擬水流環境的摩擦磨損試驗系統，其特征在于入水控制泵與第一流量...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉東，魏世忠，張程，竇彩虹，毛豐，陳沖，江濤，徐流杰，潘昆明，
申請(專利權)人：河南科技大學，
類型：發明
國別省市：
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