本發(fā)明涉及表面摩擦測試，尤其涉及一種電纜材料表面耐磨性研究檢測系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

1、在電纜應(yīng)用場景中，其材料表面耐磨性至關(guān)重要。傳統(tǒng)檢測方式多為人工觀察與簡單摩擦試驗(yàn)，缺乏精準(zhǔn)量化。隨著電纜使用環(huán)境日益復(fù)雜，如在高摩擦、強(qiáng)磨損的工業(yè)環(huán)境，普通檢測難以滿足需求?，F(xiàn)有的檢測系統(tǒng)無法綜合模擬多種實(shí)際工況，不能準(zhǔn)確評估電纜材料耐磨性，因此，研發(fā)一種能精準(zhǔn)、全面檢測電纜材料表面耐磨性的研究檢測系統(tǒng)及工藝迫在眉睫。

2、在專利公開號為cn118168904a的專利中公開了一種電線電纜生產(chǎn)用耐磨性檢測機(jī)，包括底板，底板的上表面固定安裝有墊座，墊座的兩側(cè)上邊處分別設(shè)置有圓弧形，且圓弧形的表面開設(shè)有若干個(gè)條狀口，墊座的內(nèi)側(cè)兩個(gè)拐角處分別設(shè)置有氣囊，氣囊的表面設(shè)置有相連通的若干個(gè)條狀囊，還提出了一種電線電纜生產(chǎn)用耐磨性檢測方法，該發(fā)明專利可以對電纜進(jìn)行繃緊，且繃緊的同時(shí)自動的將電纜擺成一條橫線方向上分布，確保磨頭往復(fù)移動時(shí)不會因推擠使得電纜歪斜與變形；采用條狀囊提升了定位后電纜的穩(wěn)定性，兩者間具備較大的摩擦力，防止電纜與磨頭同步橫移；采用條狀囊對電纜進(jìn)行局部包裹，防止電纜在摩擦測試時(shí)發(fā)生歪斜的問題。

3、現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：

4、無法進(jìn)行多種不同運(yùn)動狀態(tài)下的耐磨測試：現(xiàn)有系統(tǒng)只能開展單一勻速直線運(yùn)動的耐磨測試，無法模擬電纜在實(shí)際使用時(shí)如旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)、振動等復(fù)雜運(yùn)動狀態(tài)下的磨損情況，對于不同運(yùn)動組合下材料的磨損規(guī)律也難以探究，導(dǎo)致檢測結(jié)果與實(shí)際情況偏差大，無法準(zhǔn)確評估電纜材料在真實(shí)場景中的耐磨性能，因此，需要設(shè)置可變換多種不同運(yùn)動狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，可精準(zhǔn)模擬電纜旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)、振動等運(yùn)動，使測試結(jié)果更貼近真實(shí)使用場景，能全面評估電纜材料耐磨性，深入探究不同運(yùn)動組合下的磨損規(guī)律，找出材料耐磨薄弱點(diǎn)，達(dá)到提升電纜質(zhì)量和使用壽命的效果。

5、無法在不同環(huán)境中進(jìn)行不同耐磨測試的對比：現(xiàn)有系統(tǒng)只能在單一標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下開展耐磨測試，無法對比電纜材料在高溫、潮濕等不同環(huán)境中的耐磨性能，難以獲取不同環(huán)境因素對材料磨損的影響數(shù)據(jù)，不能準(zhǔn)確判斷材料在特殊環(huán)境中的適用性，導(dǎo)致所選用電纜在實(shí)際復(fù)雜環(huán)境中易出現(xiàn)磨損過快、性能下降等問題，因此，需要設(shè)置可模擬不同環(huán)境并進(jìn)行同步測試的結(jié)構(gòu)，由此可清晰地了解環(huán)境因素如高溫、高濕等對電纜材料耐磨性能的具體影響，精準(zhǔn)掌握材料在不同場景下的磨損程度和規(guī)律，達(dá)到提升材料性能針對性和預(yù)測壽命的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在無法進(jìn)行多種不同運(yùn)動狀態(tài)下的耐磨測試和無法在不同環(huán)境中進(jìn)行不同耐磨測試的對比等問題，提出了一種電纜材料表面耐磨性研究檢測系統(tǒng)及工藝。

2、本技術(shù)的一方面，提供了一種電纜材料表面耐磨性研究檢測系統(tǒng)，其目的在于：通過設(shè)置的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可精準(zhǔn)模擬電纜旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)、振動等運(yùn)動，使測試結(jié)果更貼近真實(shí)使用場景，能全面評估電纜材料耐磨性，深入探究不同運(yùn)動組合下的磨損規(guī)律，找出材料耐磨薄弱點(diǎn)，達(dá)到提升電纜質(zhì)量和使用壽命的效果，通過設(shè)置的耐磨測試組件和環(huán)境模擬組件，可清晰地了解環(huán)境因素如高溫、高濕等對電纜材料耐磨性能的具體影響，精準(zhǔn)掌握材料在不同場景下的磨損程度和規(guī)律，達(dá)到提升材料性能針對性和預(yù)測壽命的效果。

3、本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種電纜材料表面耐磨性研究檢測系統(tǒng)，包括檢測臺、設(shè)置于檢測臺表面的環(huán)境模擬組件和動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置于動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的試樣，以及設(shè)置于試樣上方的耐磨測試組件，所述耐磨測試組件用于對試樣進(jìn)行耐磨性能測試，所述環(huán)境模擬組件用于模擬不同的測試環(huán)境，所述動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)試樣的不同運(yùn)動狀態(tài)，所述環(huán)境模擬組件包括固定安裝于檢測臺外壁的環(huán)境模擬箱，所述環(huán)境模擬箱的外壁鉸接有透明安裝蓋，所述環(huán)境模擬箱內(nèi)、外試樣用于相同動態(tài)下的性能對比；

4、所述動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定安裝于檢測臺外壁的平移組件和振動組件、固定安裝于平移組件外壁的夾持組件，以及固定安裝于平移組件與夾持組件內(nèi)部的扭轉(zhuǎn)組件，所述平移組件用于驅(qū)動試樣進(jìn)行平移并與耐磨測試組件產(chǎn)生摩擦，所述扭轉(zhuǎn)組件用于調(diào)節(jié)試樣旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)。

5、采用上述方案，通過設(shè)置的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，運(yùn)行伺服電機(jī)，可帶動試樣來回移動進(jìn)行靜止下的耐磨測試，運(yùn)行扭轉(zhuǎn)組件，可帶動試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試，運(yùn)行振動組件，帶動試樣進(jìn)行振動狀態(tài)下的耐磨測試，由此可精準(zhǔn)模擬電纜旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)、振動等運(yùn)動，使測試結(jié)果更貼近真實(shí)使用場景，能全面評估電纜材料耐磨性，深入探究不同運(yùn)動組合下的磨損規(guī)律，找出材料耐磨薄弱點(diǎn)，達(dá)到提升電纜質(zhì)量和使用壽命的效果。

6、進(jìn)一步的，所述平移組件包括轉(zhuǎn)動連接于檢測臺外壁的平移螺桿，所述平移螺桿的外壁螺紋連接有對稱設(shè)置的兩個(gè)框形架，兩個(gè)所述框形架的底部均固定安裝有多個(gè)移動輪，所述框形架通過移動輪在檢測臺上進(jìn)行平移。

7、采用上述方案，通過設(shè)置的平移組件，運(yùn)行伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的輸出軸經(jīng)平移螺桿帶動兩個(gè)框形架通過移動輪在檢測臺來回移動，進(jìn)行靜止下的耐磨測試，移動速度和測試時(shí)間可進(jìn)行調(diào)節(jié)，起到帶動試樣進(jìn)行平移產(chǎn)生摩擦的作用。

8、進(jìn)一步的，所述夾持組件包括固定安裝于框形架外壁的第一支撐架和第二支撐架，所述第一支撐架和第二支撐架的內(nèi)壁之間轉(zhuǎn)動連接有夾持環(huán)，所述夾持環(huán)的內(nèi)壁螺紋連接有對稱設(shè)置的兩個(gè)扭緊螺栓，所述夾持環(huán)通過扭緊螺栓將試樣夾持在中心。

9、采用上述方案，通過設(shè)置的夾持組件，操作時(shí)，取出相同規(guī)格的兩個(gè)試樣，將試樣的兩端分別穿過同一組的兩個(gè)夾持環(huán)內(nèi)部，使用扭緊螺栓將試樣固定在夾持環(huán)中心，起到穩(wěn)定夾持的作用。

10、進(jìn)一步的，所述扭轉(zhuǎn)組件包括滑動連接于框形架和第二支撐架內(nèi)部的環(huán)狀繩，所述環(huán)狀繩靠近夾持環(huán)的位置固定連接有多個(gè)繩結(jié)球，所述夾持環(huán)的表面開設(shè)有多個(gè)凹槽，所述繩結(jié)球通過嵌入夾持環(huán)的凹槽帶動夾持環(huán)轉(zhuǎn)動。

11、進(jìn)一步的，所述扭轉(zhuǎn)組件還包括固定連接于框形架外壁的轉(zhuǎn)動氣缸，所述轉(zhuǎn)動氣缸的輸出端固定連接有限位螺桿，所述限位螺桿轉(zhuǎn)動連接于框形架的內(nèi)壁，所述框形架的內(nèi)壁開設(shè)有限位槽，部分所述環(huán)狀繩纏繞在限位螺桿外壁并在限位槽內(nèi)擺動。

12、采用上述方案，通過設(shè)置的扭轉(zhuǎn)組件，旋轉(zhuǎn)測試時(shí)，若需更換試樣，更換后同向運(yùn)行轉(zhuǎn)動氣缸，轉(zhuǎn)動氣缸的輸出端經(jīng)限位螺桿帶動環(huán)狀繩移動，并由繩結(jié)球嵌入夾持環(huán)的凹槽中帶動試樣的兩端朝同一方向轉(zhuǎn)動，使試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試，扭轉(zhuǎn)測試時(shí)，若需更換試樣，更換后單邊或反向運(yùn)行轉(zhuǎn)動氣缸，使試樣進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試，起到帶動試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)的作用。

13、進(jìn)一步的，所述振動組件包括轉(zhuǎn)動連接于檢測臺外壁的對向螺桿，所述對向螺桿的一端固定連接有手輪，所述對向螺桿的外壁螺紋連接有對向移動的兩個(gè)連接桿，兩個(gè)所述連接桿的外壁均固定連接有兩個(gè)波浪板，所述檢測臺的內(nèi)壁開設(shè)有多個(gè)移動槽和多個(gè)收納槽，所述移動槽用于導(dǎo)向移動輪平移，所述波浪板在對向螺桿轉(zhuǎn)動的帶動下，在移動槽和收納槽之間滑動。

14、采用上述方案，通過設(shè)置的振動組件，振動測試時(shí)，若需更換試樣，更換后扭動手輪，經(jīng)對向螺桿帶動兩個(gè)連接桿往相反的方向滑動，將波浪板從收納槽移動到移動槽中，使移動輪于波浪板上進(jìn)行來回移動，由此產(chǎn)生振動，從而進(jìn)行振動狀態(tài)下的耐磨測試，且振動幅度可通過更換波浪板進(jìn)行調(diào)節(jié)，起到帶動試樣進(jìn)行振動的作用。

15、進(jìn)一步的，所述耐磨測試組件包括開設(shè)于檢測臺內(nèi)壁的升降槽，所述升降槽的內(nèi)壁滑動連接有三角板，所述三角板的內(nèi)壁固定連接有兩個(gè)固定柱，兩個(gè)所述固定柱的內(nèi)壁均滑動連接有下壓桿和承壓桿，所述下壓桿的底部與承壓桿的頂部固定連接，所述固定柱的內(nèi)壁與承壓桿的頂部之間固定連接有下壓彈簧，兩個(gè)所述下壓桿的頂部之間固定連接有砝碼盤，所述砝碼盤的內(nèi)壁滑動連接有多個(gè)測試砝碼。

16、進(jìn)一步的，所述承壓桿的底部固定安裝有耐磨頭，所述耐磨頭的底部搭在試樣的表面用于產(chǎn)生摩擦，所述透明安裝蓋的內(nèi)壁開設(shè)有通孔，所述承壓桿和耐磨頭可穿過通孔進(jìn)入環(huán)境模擬箱內(nèi)部。

17、采用上述方案，通過設(shè)置的耐磨測試組件，下壓三角板，處于環(huán)境模擬箱上方的耐磨頭穿過通孔，與外部的耐磨頭分別搭在兩個(gè)試樣的表面，往砝碼盤中添減測試砝碼進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，砝碼盤經(jīng)下壓桿擠壓承壓桿，使耐磨頭對試樣表面產(chǎn)生壓力，起到擠壓試樣，并在試樣移動的狀態(tài)下產(chǎn)生不同壓力摩擦的作用。

18、進(jìn)一步的，所述檢測臺的外壁還固定連接有伺服電機(jī)和恒溫恒濕發(fā)生器，所述伺服電機(jī)的輸出軸套設(shè)于平移螺桿的外壁，所述恒溫恒濕發(fā)生器通過連接管調(diào)節(jié)環(huán)境模擬箱內(nèi)的溫濕度。

19、采用上述方案，通過設(shè)置的伺服電機(jī)和恒溫恒濕發(fā)生器，起到提供動力和改變環(huán)境模擬箱內(nèi)溫濕度的作用。

20、本技術(shù)的另一方面，提供了一種電纜材料表面耐磨性研究檢測系統(tǒng)的工藝，采用一種電纜材料表面耐磨性研究檢測系統(tǒng)，包含以下步驟：

21、步驟一：將相同規(guī)格的兩個(gè)試樣分別夾持于兩組夾持組件中；

22、步驟二：關(guān)閉透明安裝蓋與環(huán)境模擬箱形成密閉空間，并調(diào)節(jié)其內(nèi)部的溫濕度；

23、步驟三：下壓耐磨測試組件至試樣表面，并調(diào)節(jié)壓力；

24、步驟四：運(yùn)行平移組件帶動試樣來回移動進(jìn)行靜止下的耐磨測試；

25、步驟五：若需更換試樣，更換后同向運(yùn)行扭轉(zhuǎn)組件帶動試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試；

26、步驟六：若需更換試樣，更換后單邊或反向運(yùn)行扭轉(zhuǎn)組件帶動試樣進(jìn)行扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試；

27、步驟七：若需更換試樣，更換后運(yùn)行振動組件帶動試樣進(jìn)行振動狀態(tài)下的耐磨測試；

28、步驟八：記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行對比。

29、采用上述方案，取出相同規(guī)格的兩個(gè)試樣，將試樣的兩端分別穿過同一組的兩個(gè)夾持環(huán)內(nèi)部，使用扭緊螺栓將試樣固定在夾持環(huán)中心，關(guān)閉透明安裝蓋，使其與環(huán)境模擬箱形成密閉空間，運(yùn)行恒溫恒濕發(fā)生器，由連接管往環(huán)境模擬箱內(nèi)部輸入溫濕氣體并進(jìn)行調(diào)節(jié)，下壓三角板，處于環(huán)境模擬箱上方的耐磨頭穿過通孔，與外部的耐磨頭分別搭在兩個(gè)試樣的表面，往砝碼盤中添減測試砝碼進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，砝碼盤經(jīng)下壓桿擠壓承壓桿，使耐磨頭對試樣表面產(chǎn)生壓力，運(yùn)行伺服電機(jī)，帶動試樣進(jìn)行來回移動，移動速度和測試時(shí)間可進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，旋轉(zhuǎn)測試時(shí)，同向運(yùn)行轉(zhuǎn)動氣缸使試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，扭轉(zhuǎn)測試時(shí)，單邊或反向運(yùn)行轉(zhuǎn)動氣缸，使試樣進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，振動測試時(shí)，運(yùn)行振動組件使試樣產(chǎn)生振動，從而進(jìn)行振動狀態(tài)下的耐磨測試，且振動幅度可通過更換波浪板進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，最后，整合所有數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)對比。

30、本發(fā)明的有益效果：

31、通過設(shè)置的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，運(yùn)行伺服電機(jī)，可帶動試樣來回移動進(jìn)行靜止下的耐磨測試，運(yùn)行扭轉(zhuǎn)組件，可帶動試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下的耐磨測試，運(yùn)行振動組件，帶動試樣進(jìn)行振動狀態(tài)下的耐磨測試，由此可精準(zhǔn)模擬電纜旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)、振動等運(yùn)動，使測試結(jié)果更貼近真實(shí)使用場景，能全面評估電纜材料耐磨性，深入探究不同運(yùn)動組合下的磨損規(guī)律，找出材料耐磨薄弱點(diǎn)，達(dá)到提升電纜質(zhì)量和使用壽命的效果。

32、通過設(shè)置的耐磨測試組件和環(huán)境模擬組件，關(guān)閉透明安裝蓋，使其與環(huán)境模擬箱形成密閉空間，運(yùn)行恒溫恒濕發(fā)生器，由連接管往環(huán)境模擬箱內(nèi)部輸入溫濕氣體并進(jìn)行調(diào)節(jié)，下壓三角板，處于環(huán)境模擬箱上方的耐磨頭穿過通孔，與外部的耐磨頭分別搭在兩個(gè)試樣的表面，往砝碼盤中添減測試砝碼進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，砝碼盤經(jīng)下壓桿擠壓承壓桿，使耐磨頭對試樣表面產(chǎn)生壓力，由此可模擬不同環(huán)境并進(jìn)行同步測試，精準(zhǔn)掌握材料在不同場景下的磨損程度和規(guī)律，達(dá)到提升材料性能針對性和預(yù)測壽命的效果。

33、通過設(shè)置的振動組件，振動測試時(shí)，若需更換試樣，更換后扭動手輪，經(jīng)對向螺桿帶動兩個(gè)連接桿往相反的方向滑動，將波浪板從收納槽移動到移動槽中，使移動輪于波浪板上進(jìn)行來回移動，由此產(chǎn)生振動，從而進(jìn)行振動狀態(tài)下的耐磨測試，振動幅度可通過更換波浪板進(jìn)行調(diào)節(jié)，且旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)可與振動同時(shí)進(jìn)行，測試更復(fù)雜情況下的耐磨性能，起到帶動試樣進(jìn)行振動的作用。