[发明专利]无级调压摩擦系数测量仪

说明书

本发明涉及一种无级调压摩擦系数测量仪，目的是解决现有的直线式摩擦系数测量仪只能在法向压力为定值时测量摩擦系数、无法实现无级调压、不能精确控制法向压力大小、无法提供足够大的法向压力的技术问题。本发明通过机架、设在机架上的导轨、在机架和导轨上设置的动力机构、下测试平台、上测试平台、气动加压机构、摩擦力采集机构等实现测量摩擦系数时法向压力的无级调节，且可提供的压力上限大，上下两个摩擦面可以进行更换，下测试平台上设置夹紧机构和固定机构，可调性使该测量仪对试件的尺寸和形状要求低，简化了测量流程。具有可调节法向压力、可提供大载荷法向压力、可进行多种材料组合测试、试件加工要求低、试件安装便捷牢靠等优点。

技术领域

本发明属于摩擦系数测量领域，具体涉及一种无级调压摩擦系数测量仪。

背景技术

摩擦系数是一个复杂的物理量，与材料属性、表面粗糙度、运动速度、法向压力等都有一定关系。但现有的直线式摩擦系数测量仪一般来说都只能在法向压力为定值时测量摩擦系数，有一些改进的发明也采用增加砝码的方式来改变法向压力，但无法实现无级调压，不能精确控制法向压力大小，也无法提供足够大的法向压力。在一些重型机械用金属的摩擦系数测量方面，现有技术无法满足需求。

在直线式摩擦系数测量仪的现有技术领域中，如中国发明专利公开号CN106092876B，公布了一种摩擦系数测试仪，提供了一种方便的摩擦系数测量方法和设备，但是被测表面的法向压力无法改变，而且法向压力值较小。在重型机械工程实际中，被测表面的法向压力往往十分巨大，可能对摩擦系数真实值的测量产生不可忽略的影响。因此，该摩擦系数测量仪并不适用于重型机械领域。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的直线式摩擦系数测量仪只能在法向压力为定值时测量摩擦系数、无法实现无级调压、不能精确控制法向压力大小、也无法提供足够大的法向压力的技术问题，提供一种无级调压摩擦系数测量仪。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种无级调压摩擦系数测量仪，包括机架、设在机架两侧边上的导轨、动力机构、下测试平台、上测试平台、气动加压机构、摩擦力采集机构、距离传感器、金属感应板以及安装有控制系统和数据处理系统的计算机；所述动力机构设在机架安装槽的底部，所述下测试平台设在导轨上并位于动力机构的上方，所述上测试平台设在下测试平台的上面，所述气动加压机构设在下测试平台和上测试平台的上方并通过支柱固定在机架的两侧底板上，所述摩擦力采集机构设在机架底部的另一侧，所述距离传感器设在机架安装槽的内侧壁上并位于下测试平台的下方；所述金属感应板设在下测试平台的下表面上；

所述动力机构与控制系统连接，所述距离传感器与控制系统连接，所述气动加压机构与控制系统连接，所述摩擦力采集机构与数据处理系统连接。

进一步地，所述动力机构包括伺服电机、电机支撑座、膜片联轴器、滚珠丝杠、螺母座、滚珠丝杠支撑座、挡板和支撑座端盖；所述伺服电机安装在电机支撑座上，所述伺服电机与控制系统连接，所述电机支撑座安装在机架安装槽的底部一侧，所述滚珠丝杠的一端通过膜片联轴器与伺服电机的一端连接，所述滚珠丝杠的另一端设有滚珠丝杠支撑座，所述滚珠丝杠支撑座的外侧设有挡板，所述挡板上设有支撑座端盖；所述滚珠丝杠的中间设有螺母座，所述螺母座与下测试平台的下表面相连。

进一步地，所述下测试平台包括下载物台，所述下载物台的底面两侧设有有滑块，所述滑块安装在导轨上；所述下载物台的中间设有矩形槽，所述矩形槽的一侧设有夹紧机构，所述矩形槽的另一侧设有固定机构；所述矩形槽中放置下试件，且下试件通过夹紧机构和固定机构进行固定。

进一步地，所述上测试平台包括上载物台，所述上载物台的一个端面上设有螺纹连接头，所述上载物台的中间设有载物槽，所述载物槽中放置上试件，所述上载物台的另外三个端面安装紧定螺钉。