[发明专利]摩擦试验装置及摩擦试验方法

权利要求书

1.一种摩擦试验装置，其特征在于：包括模拟平台、驱动元件和测试组件，所述模拟平台能够在所述驱动元件的带动下运动，且所述模拟平台的上端面为工作表面，所述测试组件的下端用于连接摩擦件，且所述摩擦件用于接触所述工作表面，所述测试组件包括三维力传感器、施力调节元件和角度调节元件，所述施力调节元件用于调节所述摩擦件施加到所述工作表面上的压力，所述角度调节元件用于调整所述摩擦件的安装角度，所述三维力传感器安装在所述摩擦件上，并用于测量所述摩擦件受到的正压力、摩擦力和侧向力；还包括安装支架，所述安装支架的下端用于固定在地面上，所述施力调节元件的上端固定在所述安装支架上，所述角度调节元件包括连接件和中支承，所述连接件的上端转动安装在所述施力调节元件下端，所述中支承的一端可拆卸固定在所述安装支架上，且所述中支承能够固定在所述安装支架上的不同高度，所述中支承的另一端设有安装孔，所述安装孔的侧壁周向开设有多个通孔，所述连接件的下端穿过所述安装孔并与所述三维力传感器的上端固定连接，所述连接件的外壁上设有限位孔，通过销连接所述限位孔和不同的所述通孔，实现所述摩擦件角度的调节。

2.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述模拟平台包括底盘、轴承和工作台，所述底盘用于固定在地面上，且所述工作台位于所述底盘上端，所述底盘和所述工作台之间通过所述轴承转动连接，所述工作台的上端面为所述工作表面，且所述驱动元件与所述工作台的中心轴固定连接，并能够带动所述工作台转动。

3.根据权利要求2所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述工作台包括转盘和混凝土涂层，所述转盘的中心与所述驱动元件的输出轴固定连接，且所述混凝土涂层固定于所述转盘的上端面，所述混凝土涂层形成所述工作表面，所述驱动元件能够带动所述转盘转动，并使所述混凝土涂层与所述摩擦件摩擦。

4.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述驱动元件为电机，且所述驱动元件通过一电机支架固定在所述模拟平台的上方，所述电机支架的下端用于固定在地面上，所述驱动元件固定在所述电机支架的上端，且所述驱动元件的输出轴穿过所述电机支架并与所述模拟平台转动连接。

5.根据权利要求4所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述电机支架上还固定一转速传感器，所述转速传感器用于测量所述模拟平台的转速。

6.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述三维力传感器的下端用于与所述摩擦件可拆卸连接，所述安装支架上还固定一测温元件，所述测温元件用于测量所述摩擦件的表面温度。

7.根据权利要求6所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述施力调节元件为液压作动筒，所述测温元件为红外温度传感器。

8.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述摩擦件为摩擦材料板时，所述三维力传感器下端固定连接有安装板，所述安装板上远离所述三维力传感器的一侧固定连接有隔热板，所述隔热板上远离所述安装板的一侧用于固定连接所述摩擦材料板，热电偶固定在所述安装板上，且所述热电偶的测试端穿入所述摩擦材料板并用于测量所述摩擦材料板的内部温度。

9.根据权利要求1所述的摩擦试验装置，其特征在于：所述摩擦件为滑橇时，所述三维力传感器下端固定连接有滑橇安装板，且所述滑橇安装板的下端设有滑橇安装孔，所述滑橇上端设有安装凸起，所述安装凸起上开设有连接孔，通过螺栓依次穿过所述连接孔和所述滑橇安装孔并拧紧实现所述滑橇和所述滑橇安装板的固定连接。

10.一种摩擦试验方法，其特征在于：使用权利要求1-9任一项所述的摩擦试验装置，包括以下步骤：

S1：调节所述施力调节元件，使所述摩擦件高于所述工作表面；

S2：开启驱动元件，当模拟平台加速到在指定速度匀速转动时关闭驱动元件，实时记录所述三维力传感器的各项数据；

S3：调节所述施力调节元件，使所述摩擦件的下表面接触所述工作表面，并使所述摩擦件受到的正压力达到指定值，待所述模拟平台减速至停止转动，调节所述施力调节元件，使所述摩擦件不与所述工作表面接触，实时记录所述三维力传感器的各项数据；

S4：待所述摩擦件冷却至室温，通过调整所述模拟平台的转速、所述施力调节元件施加的正压力、所述摩擦件的偏角或更换所述摩擦件，再重复步骤S2-S3，进行不同工况的试验。