圆筒式静摩擦及滑动摩擦系数测试平台

摘要

圆筒式静摩擦及滑动摩擦系数测试平台属于物体物理性能检测设备；在台架上安装柱形水平球、支架和水平刻度尺，在支架上安装带有手柄、主动齿轮的手柄轴和带有中间齿轮的中间轴，在台架上还安装带有滚筒、驱动齿轮和集光笔A、B的滚筒轴，在滚筒底侧壁上开设水平豁口，滚筒水平豁口的侧上方部位呈直线形垂直方向配置的平面壁状，光线传感计时器、滚筒刻度尺和压力开关安装在滚筒垂直方向平面壁上，导线将压力开关与光线传感计时器连通；本平台既可测量静摩擦系数，又可用于测量滑动摩擦系数，具有结构紧凑、操作简易方便、测量精度高、适用范围广的特点。

说明书

技术领域

本发明属于物体物理性能测试设备，主要涉及测试规则硬体颗粒物体在板件上的静摩擦及滑动摩擦系数。

背景技术

静摩擦和滑动摩擦测量广泛应用于交通运输和机械加工行业。在物体力学的仿真研究中，静摩擦及滑动摩擦系数的准确性起到了至关重要的作用。高精度的静摩擦和滑动摩擦系数使得这些研究的可靠性提高。目前国内外的简易摩擦系数测试平台一般是通过测量物体的最大静摩擦角来得到摩擦系数，测试平台基本由两块板件组成，角度调节不方便，不能直接获得静摩擦系数，且不能测量滑动摩擦系数，测量滑动摩擦系数的实验平台大多是依据物体做匀速运动，通过测得其拉力间接得到滑动摩擦力，但匀速运动不容易控制，且精度很低，设备价格高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计一种圆筒式静摩擦及滑动摩擦系数测试平台，达到一台设备可同时用于测量静摩擦系数和滑动摩擦系数、占用空间小、操作简易方便、实验结果直观、可直接获取静摩擦系数的目的。

本发明的目的是这样实现的：在台架底侧部上分别安装柱形水平球和支架，水平刻度尺配装在台架上端侧部上，在所述支架上相互平行且可转动的安装手柄轴和中间轴，手柄和主动齿轮固装在手柄轴上，中间齿轮固装在中间轴上，所述中间齿轮与主动齿轮啮合，滚筒轴与中间轴相互平行且可转动的安装在台架中间部位上，在所述滚筒轴的中间部位上固装滚筒，在滚筒轴的两侧端部上分别固装驱动齿轮和集光笔A、集光笔B，所述驱动齿轮与中间齿轮啮合，所述集光笔A和集光笔B的初始位置分别为垂直方向和水平方向，在所述滚筒初始位置时的底侧壁部上开设用于安装被测摩擦系数板件的水平豁口，所述滚筒水平豁口的侧上方部位呈直线形垂直方向配置的平面壁状，光线传感计时器、滚筒刻度尺及压力开关分别安装在滚筒垂直方向平面壁上，所述集光笔A和集光笔B分别与水平刻度尺相配合，导线将压力开关与光线传感计时器连通，至此构成圆筒式静摩擦及滑动摩擦系数测试平台。

本发明结构紧凑、占用空间小，制造价格低廉，操作简易方便，既可测量静摩擦系数，又可测量滑动摩擦系数，一台两用，适用范围广，测量精度高。

附图说明

图1是圆筒式静摩擦及滑动摩擦系数测试平台总体结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是滚筒结构示意图；

图4是图3的左向视图；

图5是圆筒式静摩擦及滑动摩擦系数测试平台三维示意图。

图中件号说明：

1、柱形水平球、2、台架、3、支架、4、手柄轴、5、主动齿轮、6、中间齿轮、7、滚筒轴、8、驱动齿轮、9、水平刻度尺、10、光线传感计时器、11、滚筒、12、中间轴、13、手柄、14、集光笔B、15、集光笔A、16、滚筒刻度尺、17、压力开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方案进行详细描述。一种圆筒式静摩擦及滑动摩擦系数测试平台，在台架2底侧部上分别安装柱形水平球1和支架3，水平刻度尺9配装在台架2上端侧部上，在所述支架3上相互平行且可转动的安装手柄轴4和中间轴12，手柄13和主动齿轮5固装在手柄轴4上，中间齿轮6固装在中间轴12上，所述中间齿轮6与主动齿轮5啮合，滚筒轴7与中间轴12相互平行且可转动的安装在台架2中间部位上，在所述滚筒轴7的中间部位上固装滚筒11，在滚筒轴7的两侧端部上分别固装驱动齿轮8和集光笔A15、集光笔B14，所述驱动齿轮8与中间齿轮6啮合，所述集光笔A15和集光笔B14的初始位置分别为垂直方向和水平方向，在所述滚筒11初始位置时的底侧壁部上开设用于安装被测摩擦系数板件的水平豁口，所述滚筒11水平豁口的侧上方部位呈直线形垂直方向配置的平面壁状，光线传感计时器10、滚筒刻度尺16及压力开关17分别安装在滚筒11垂直方向平面壁上，所述集光笔A15和集光笔B14分别与水平刻度尺9相配合，导线将压力开关17与光线传感计时器10连通。

使用时，以柱形水平球1为准将本平台放置水平状态，测试板件与物体间静摩擦系数时，在滚筒11底部的水平豁口内插入安装测试板件，把待测物体放在板件上，打开集光笔A15，使其光斑落在水平刻度尺9零刻度上，开始转动手柄13，使滚筒11进行缓慢转动，当待测物体与板件出现相对滑动时，读取水平刻度尺9上的数值，以cm为单位，除以滚筒轴7轴心线与水平刻度尺9垂直距离数值，所得值为最大静摩擦系数。

测试板件与物体间滑动摩擦系数时，转动滚筒11，使滚筒刻度尺16转动处于水平位置，打开集光笔B14，使其光斑落在水平刻度尺9零刻度上，在滚筒刻度尺16上插入测试板件，转动滚筒11使其在刻度线上的数值大于上一步所测得值，打开光线传感计时器10，手持待测物体与压力开关17呈接触配合，通过滚筒刻度尺16读取待测物体最下端到光线传感计时器10的距离L，放手使待测物体滑下，当待测物体脱离与压力开关17接触的同时，压力开关17通过导线激活光纤传感计时器10，读取待测物体从压力开关17滑至光线传感计时器10的时间t，读取此时水平刻度尺9的值，以cm为单位，除以滚筒轴7轴心线与水平刻度尺9垂直距离数值，得到μ值。

直接得到滑动摩擦系数μ₁值。