[发明专利]一种检测谷物颗粒间摩擦力的检测装置

说明书

本发明涉及一种检测谷物颗粒间摩擦力的检测装置。检测装置包括用于盛放谷物颗粒的颗粒容器，还包括用于插入盛放有谷物颗粒的颗粒容器的摩擦棒和用于向摩擦棒施加推力或拉力的驱动机构，摩擦棒的外周面上均匀粘附有谷物颗粒，驱动机构和摩擦棒之间设有传递推力或拉力的弹簧和力传感器。在检测装置工作时，将摩擦棒上均匀粘附谷物颗粒，在驱动机构设定的推力或拉力作用下，通过弹簧、力传感器带动摩擦棒均匀进入或退出谷物颗粒所在的颗粒容器，在摩擦棒尚未移动、突然移动、均匀移动三种状态下，通过力传感器可依次测量出摩擦棒上粘附的谷物颗粒和颗粒容器中颗粒之间的静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力，进而全面了解颗粒与颗粒之间的摩擦力。

技术领域

本发明涉及一种检测谷物颗粒间摩擦力的检测装置。

背景技术

在粮食储藏中，谷物颗粒间的摩擦力对于粮仓仓壁的受力有着重要的影响，仓壁受力过大则有可能对粮仓造成破坏，进而导致粮仓的使用寿命降低，因此，对于谷物颗粒间摩擦力的研究也变得越来越重要。例如申请公布号为CN108535179A的中国发明专利申请文件公开了一种颗粒物质线性往复剪切运动力学特性测试平台，包括用于装载待实验颗粒物质的装料盒，上夹板设置在装料机构内且沿着水平方向往复移动，设置在上夹板下方的下夹板用于支撑所述上夹板且与上夹板同步往复移动，下夹板与上夹板间隙布置且二者之间通过压力传感器连接，压力传感器用于采集颗粒物质作用在上下夹板竖直方向的压力，驱动机构则用于驱动上夹板及下夹板水平方向往复移动。

不难发现，上述机构检测的只是颗粒与相应夹板之间的摩擦力，而无法检测颗粒与颗粒之间的摩擦力，因而无法全面了解谷物颗粒间摩擦力对粮仓仓壁的受力影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测谷物颗粒间摩擦力的检测装置，用以解决现有技术中的检测装置无法检测颗粒与颗粒之间摩擦力的问题。

为了实现上述目的，本发明检测谷物颗粒间摩擦力的检测装置采用如下的技术方案：

一种检测谷物颗粒间摩擦力的检测装置，包括用于盛放谷物颗粒的颗粒容器，还包括用于插入盛放有谷物颗粒的颗粒容器的摩擦棒和用于向摩擦棒施加推力或拉力的驱动机构，所述摩擦棒的外周面上均匀粘附有谷物颗粒，驱动机构和摩擦棒之间设有传递推力或拉力的弹簧和力传感器。

本发明的有益效果：在检测装置工作时，将摩擦棒上均匀粘附谷物颗粒，在驱动机构设定的推力或拉力作用下，通过弹簧、力传感器带动摩擦棒均匀进入或退出谷物颗粒所在的颗粒容器，在摩擦棒尚未移动、突然移动、均匀移动三种状态下，通过力传感器可依次测量出摩擦棒上粘附的谷物颗粒和颗粒容器中颗粒之间的静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力，进而全面了解颗粒与颗粒之间的摩擦力。

进一步地，所述颗粒容器外侧设有用于对颗粒容器中颗粒加载围压的围压加载系统。通过围压加载系统对颗粒容器施加不同的压力，可以测量不同压力情况下谷物颗粒间的摩擦力情况，进而更加全面了解颗粒与颗粒之间的摩擦力。

进一步地，所述驱动机构用于向摩擦棒施加沿竖直方向的拉力或推力。由于摩擦棒在颗粒容器中移动时，颗粒容器中的谷物颗粒的移动多发生在竖直方向上，将驱动机构对摩擦棒施加的拉力或推力设定在竖直方向上，更加接近实际情况。

进一步地，所述驱动装置为升降仪，所述力传感器固连在升降仪上，所述弹簧设置在力传感器和摩擦棒之间。相比于传感器直接与摩擦棒相连，弹簧更易于与摩擦棒进行固连。

进一步地，所述弹簧为拉簧，驱动机构向拉簧和力传感器施加拉力以带动摩擦棒移动。拉簧受轴向拉动的自身特点决定了拉簧便于将来自升降仪的拉力传递给摩擦棒。

进一步地，所述力传感器信号连接有数据采集转化系统。数据采集转化系统可将由力传感器所感知的电压信号进行处理，并得到相应的数字信号，从而对颗粒与颗粒之间的摩擦力进行有关的数据分析以直接显示在数据采集转化系统上。