[发明专利]木质材料连接摩擦系数测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种木质材料连接摩擦系数测试系统及方法，该测试系统包括：底座、支撑平台、活动平台、拉轴、平移机构、测力装置、施力机构和施压机构，支撑平台用于安装固定试样，并且支撑平台固定于底座；活动平台可活动地安装于底座，拉轴的一端安装于活动平台，拉轴的另一端通过测力装置与施力机构连接，施力机构用于将拉力传递至固定试样上的活动试样，平移机构与活动平台连接以提供驱使活动试样相对固定试样活动的作用力，实现准确还原待测木材连接状态，对不同类型木材连接界面摩擦系数进行精确测量，特别是针对不规则木材试样的连接界面，解决了木质材料不同连接类型摩擦系数测量准确性较差的技术问题。

技术领域

本发明涉及木材材性测试的技术领域，尤其涉及一种木质材料连接摩擦系数测试系统及方法。

背景技术

摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值，它和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关，依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数；滑动摩擦力是两物体相互接触发生相对滑动而产生的。

木材界面摩擦是指木材与木材之间的接触面因相对运动而产生摩擦阻力的行为，界面摩擦性能是传统古建筑木结构和现代木结构建筑结构稳定性和抗震性能评估的重要指标和依据。因此，正确模拟木材界面摩擦状态，准确测量不同连接类型木材连接界面摩擦系数对木结构建筑的稳定性评估具有重要作用。

目前，对高分子材料摩擦系数的测试，通常采用两个样品之间摩擦或样品与其他材料之间摩擦的方式，使用双面胶带将样品固定在水平实验台上，并使用双面胶带将另一样品或其他材料固定在滑块的下表面，然后使滑块在试验台上滑动进行测试。但是木材作为一个各向异性的弹塑性材料，具有复杂的物理和化学性质，木材连接界面的摩擦性能与木材纹理方向、表层损伤程度以及荷载作用等多种因素有关。因此木材的界面摩擦机理不同于以往高分子薄膜材料测试，采用上述通常方式，无法准确模拟木质材料摩擦界面的连接状态，影响测试准确性。综上，对于木质材料连接摩擦系数的测量，存在测量设施不完善，测量准确性较差，操作不方便的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种木质材料连接摩擦系数测试系统及方法，以准确还原木材连接状态，解决木质材料的摩擦系数测量准确性较差的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种木质材料连接摩擦系数测试系统，包括：底座、支撑平台、活动平台、拉轴、平移机构、测力装置、施力机构和施压机构，所述支撑平台用于安装固定试样，并且所述支撑平台固定于所述底座；

所述活动平台可活动地安装于所述底座，所述拉轴的一端安装于所述活动平台，所述拉轴的另一端通过所述测力装置与所述施力机构连接，所述施力机构用于将拉力传递至所述固定试样上的活动试样，所述平移机构与所述活动平台连接以提供驱使活动试样相对固定试样活动的作用力。

在优选的实施方式中，所述拉轴为静摩擦拉轴，所述木质材料连接摩擦系数测试系统包括弹簧，所述弹簧安装于所述静摩擦拉轴。

在优选的实施方式中，所述木质材料连接摩擦系数测试系统包括升降工作台，所述活动平台安装于所述升降工作平台，升降工作台用于带动活动平台上下移动。

在优选的实施方式中，所述测力装置上设置有水平尺。

在优选的实施方式中，所述平移机构包括传动伺服电机、滚珠丝杠和移动滑块，所述升降工作台安装于移动滑块，所述活动平台安装于升降工作台13。

在优选的实施方式中，所述支撑平台包括试样安装板，所述试样安装板上设有固定挡销，所述固定挡销用于对固定试样进行限位。

在优选的实施方式中，所述施力机构包括拉捆绑带，所述拉捆绑带用于连接活动试样。

在优选的实施方式中，所述施压机构包括设置于所述活动试样上的配重。