[发明专利]一种测定摩擦系数的装置及方法

权利要求书

1.一种测定摩擦系数的装置，包括底座(11)、滑道(6)、标准样品(9)、待测样品(7)、直线步进电机(3)，所述的底座与滑道(6)的一端铰接，所述的标准样品(9)固定在滑道(6)上，所述的直线步进电机(3)连接滑道(6)，所述的直线步进电机(3)控制滑道(6)的倾斜角度，其特征在于，所述的测定摩擦系数的装置还包括第一光电传感器(8)、第二光电传感器(10)、位移传感器(2)、控制系统(1)，所述的第一光电传感器(8)、第二光电传感器(10)固定在滑道(6)上，所述的第一光电传感器(8)位于标准样品远离底座与滑道铰接处的一端，所述的第二传感器位于标准样品另一端，所述的位移传感器(2)固定在底座(11)上，所述的待测样品(7)放置在滑道(6)上第一光电传感器(8)处，所述的控制系统(1)控制直线步进电机(3)的运转，并记录第一光电传感器(8)、第二光电传感器(10)、位移传感器(2)的感应信号。

2.根据权利要求1所述的一种测定摩擦系数的装置，其特征在于，还包括活动滑块(5)、轴承(4)，所述的直线步进电机(3)包括丝杠，所述的丝杠连接轴承(4)，所述的轴承(4)活动连接滑块(5)，所述的滑块(5)与滑道(6)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种测定摩擦系数的装置，其特征在于，所述的滑道(6)的上部设置有标准样品槽(61)，所述的标准样品(9)固定在标准样品槽(61)内。

4.根据权利要求2所述的一种测定摩擦系数的装置，其特征在于，所述的滑道(6)的下部设置有滑槽(62)，所述的滑块(5)设置在滑槽(62)内，能够沿着滑槽(62)滑动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种测定摩擦系数的装置，其特征在于，所述的待测样品(7)底部为待测材料(71)，顶部为不锈钢块(72)，待测材料(71)与不锈钢块(72)可拆卸连接。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种测定摩擦系数的装置，其特征在于，所述的控制系统(1)为单片机控制系统。

7.利用权利要求1-6所述的一种测定摩擦系数的装置测量摩擦系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：启动直线步进电机，滑道倾斜角度增加；

S2：待测样品开始滑动的瞬间，第一光电传感器动作，控制系统开始计时；

S3：停止直线步进电机，控制系统读取位移传感器测量的h值，位移传感器距离底座与滑道铰接处的距离为L，位移传感器测量底座与滑道的垂直距离h，控制系统计算最大静摩擦系数μ_s；

S4：待测样品继续滑动，通过第二光电传感器时，第二光电传感器动作；

S5：控制系统停止计时，记录待测材料通过第一传感器与第二传感器之间的时间间隔t，计算滑动摩擦系数μ_k。