[发明专利]豆荚杆的表面摩擦系数测试装置及测试方法

说明书

本发明公开一种豆荚杆的表面摩擦系数测试装置，包括压扁测试机构和拉力测试机构，所述压扁测试机构包括豆荚杆支撑架、压台、压杆和第一推拉力计，压台设于两所述豆荚杆支撑架之间，压杆设于所述压台的正上方，第一推拉力计连接于所述压杆顶部，用于测定所述压杆将所述处于展开状态的豆荚杆完全压扁时豆荚杆对所述压杆产生的反作用力；所述拉力测试机构包括卷筒、压扁夹具、第二推拉力计，压扁夹具与所述卷筒外围面平行地、可直线移动地连接在所述处于压扁状态的豆荚杆的始端，第二推拉力计连接于所述压扁夹具上，用于测定将所述处于压扁状态的豆荚杆平直地拉出移动时所需要的最小拉力。本发明所述测试装置结构简单，操作简便，测试结果可靠。

技术领域

本发明涉及一种测试装置，具体涉及一种豆荚杆的表面摩擦系数测试装置及测试方法。

背景技术

复合材料豆荚杆是一种采用碳纤维树脂基复合材料研制而成的可以压平卷曲收拢的薄壁管状杆，其由上下两个近似“Ω”型的薄壳结构黏合而成，横截面呈中空、薄壁、对称的透镜状，在完全展开后的稳定工作状态为透镜形截面，因而也称为透镜式薄壁管状空间伸展臂。复合材料豆荚杆由于具有重量轻、刚度较大、收拢效率高、展开过程可靠等优异性能，在航天器上正得到日益广泛的应用，其为大尺寸航天器可展开支撑结构提供了一种全新的技术解决手段。

复合材料豆荚杆结构在工作前以压扁状态卷曲收拢，工作时在展开机构驱动下展开成稳定构型，因而设计良好的展开机构是成功应用这类结构的关键。当前，一类依靠摩擦力作为展开牵引力的展开机构成为了一种较为可行、且具有应用前景的设计方案。然而，在这类展开机构的设计过程中，需要知道提供多大的展开牵引力较为合适，进而需要获取和确定豆荚杆表面摩擦系数这一重要参数。由于豆荚杆为一类新型的截面可变形结构，其力学特性较为复杂，截止目前，还很少见到有关豆荚杆表面摩擦系数测试装置及测试方法的文献资料报道。

申请号为201510682700.8的专利文献公开了一种光缆动摩擦系数测试设备及方法，包括上、下两块钢板，两块钢板之间通过支撑杆支撑，两块钢板之间水平放置待测光缆，上钢板顶壁的中央放置有砝码，两块钢板的一侧上方竖直设有一根拉伸牵引杆，拉伸牵引杆下端装有夹持待测光缆的夹具，夹具正下方设有一个定滑轮，待测光缆的一端通过定滑轮连接至所述夹具，且定滑轮与待测光缆水平放置的部分位于同一平面，所述拉伸牵引杆的上端连接至万能试验机。该测试设备所针对的光缆形状是固定的，且它获取到的水平拉力是待测光缆在水平移动距离之间的平均拉力值，测试的是动摩擦系数，由于豆荚杆具有其特殊的结构特性，且豆荚杆的展开机构通常是采用卷筒并依靠摩擦力作为展开牵引力，需要测试的是静摩擦力，因此该测试装置并不适用于豆荚杆的表面摩擦系数测试。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种豆荚杆的表面摩擦系数测试装置，旨在解决现有的摩擦系数测试装置不适用于豆荚杆的表面摩擦系数测试的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种豆荚杆的表面摩擦系数测试装置，包括压扁测试机构和拉力测试机构，

所述压扁测试机构包括：

豆荚杆支撑架，包括相隔设置的两个，用以使处于展开状态的豆荚杆水平架设于两所述豆荚杆支撑架上；

压台，设于两所述豆荚杆支撑架之间，所述压台的最高处与所述处于展开状态的豆荚杆的底边缘刚好接触；

压杆，其设于所述压台的正上方；

第一推拉力计，其连接于所述压杆顶部，用于测定所述压杆将所述处于展开状态的豆荚杆完全压扁时豆荚杆对所述压杆产生的反作用力；

所述拉力测试机构包括：

卷筒，其可转动地设于卷筒支撑架上，用以使处于压扁状态的豆荚杆重叠地卷绕在所述卷筒上；

压扁夹具，其与所述卷筒外围面平行地、可直线移动地连接在所述处于压扁状态的豆荚杆的始端；