1.一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置,其特征在于:包括底座(13)、固定在所述底座(13)上部的机架以及固定在所述机架上的摩擦机构;所述摩擦机构上缠绕有钢丝绳(6);所述摩擦机构与所述钢丝绳(6)接触的表面设置有摩擦衬垫(24);所述钢丝绳(6)一端固定连接有配重机构;所述钢丝绳(6)另一端连接有用于使所述钢丝绳(6)另一端产生三维振动的激振机构;所述机架上设置有用于测量所述钢丝绳(6)与摩擦衬垫(24)间极限摩擦力的测量机构;所述激振机构与所述测量机构通过控制系统控制;
所述激振机构包括竖直设置在所述机架内部的两个第一导轨(17)、套接在所述第一导轨(17)外部的导套(16)、固定套接所述导套(16)外侧的上支撑板(9)、固定套接所述导套(16)外侧且位于所述上支撑板(9)下方的下支撑板(10)、一端固定在所述机架下部使所述钢丝绳(6)产生轴向振动的纵向激振机构及固定设置在所述上支撑板(9)和所述下支撑板(10)上表面使所述钢丝绳(6)产生径向振动的两个曲柄滑块机构;
所述钢丝绳(6)与纵向激振机构另一端连接,所述上支撑板(9)、下支撑板(10)上开设有使钢丝绳(6)穿过的过孔;
所述上支撑板(9)上的曲柄滑块机构与所述下支撑板(10)上的曲柄滑块机构平面投影相互垂直;
所述机架上部固定有上平台(8),所述机架下部固定有下平台(12),所述上平台(8)上设有使所述钢丝绳(6)两端穿过的两个通孔,纵向激振机构固定在所述下平台(12)上表面;
所述摩擦机构包括主轴(19)、固定所述主轴(19)的两个轴承座(18)、通过滑动轴承(25)与所述主轴(19)转动连接的摩擦轮(1)及套接在所述主轴(19)外侧且处于所述轴承座(18)和所述摩擦轮(1)之间的单向转动机构。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置,其特征在于:所述配重机构包括配重(14)及用于调节所述配重(14)重量的销轴(15),所述配重(14)与所述钢丝绳(6)一端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置,其特征在于:所述测量机构包括复位杆(2)、与所述复位杆(2)一端铰接的指针杆(3)、一端与所述指针杆(3)铰接的压力传感器(5)、与所述压力传感器(5)另一端固定连接的测量液压缸(7);
所述测量液压缸(7)固定在所述上平台(8)上表面,所述复位杆(2)另一端与所述摩擦机构连接,所述指针杆(3)与所述压力传感器(5)铰接处且与所述压力传感器(5)固定连接有带角度指示的刻度盘(4)。
4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置,其特征在于:所述轴承座(18)固定在所述上平台(8)上表面,所述摩擦轮(1)沿圆周开设有安装槽,所述安装槽内固定安装摩擦衬垫(24),所述主轴(19)通过两个滚动轴承(26)转动连接在所述轴承座(18)内。
5.根据权利要求1所述的一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置,其特征在于:所述纵向激振机构为高频伺服液压缸(11)。
6.根据权利要求1所述的一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置,其特征在于:所述曲柄滑块机构包括固定在所述上支撑板(9)、下支撑板(10)上的电机(27)、与所述电机(27)输出轴固定连接的偏心轮(28)、一端转动连接在所述偏心轮(28)非轴心处的连杆(29)、与所述连杆(29)另一端转动连接的滑块(31)、与所述滑块(31)配合滑动的第二导轨(30)及转动连接在所述滑块(31)另一面且防止所述钢丝绳(6)脱落的两个滑轮(32);
所述第二导轨(30)焊接在所述上支撑板(9)、下支撑板(10)上表面。
7.根据权利要求3所述的一种钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置,其特征在于:所述单向转动机构包括设置在所述摩擦轮(1)轴部内侧的棘轮(21)、与所述主轴(19)固定连接的棘爪固定盘(22)、转动连接且沿圆周均匀设置在所述棘爪固定盘(22)上的多个棘爪(23);
所述棘爪固定盘(22)与所述主轴(19)通过花键(20)固定连接,所述复位杆(2)通过所述花键(20)与所述主轴(19)固定连接在所述棘爪固定盘(22)外侧。
8.应用权利要求1所述的钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置的实验方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1,调节所述配重机构达到预定重量;
步骤2,调节所述纵向激振机构拉紧所述钢丝绳(6),将所述配重机构稍提起然后保持平衡;
步骤3,调整两个所述曲柄滑块机构;
步骤3.1,调整所述曲柄滑块机构达到预定激振频率;
步骤3.2,调整所述曲柄滑块机构达到预定激振振幅;
步骤3.3,通过控制系统使所述纵向激振机构达到预定纵向激振频率和振幅;
步骤4,通过控制系统控制所述测量机构推动所述摩擦机构运动,当推力达到一定值时,所述摩擦机构与钢丝绳(6)发生滑移,通过所述测量机构得到的数据计算钢丝绳(6)与摩擦机构之间的极限摩擦力;
步骤5,实验结束后将所述测量机构复位,进行下一次实验测量。
9.根据权利要求8所述的钢丝绳与衬垫多向振动下的摩擦损失实验装置的实验方法,其特征在于:所述预定激振频率为0‑50Hz,所述配重(14)重量为500‑2000kg,所述预定激振振幅为0.5‑2mm。