[发明专利]一种精确测量静摩擦系数的试验装置

说明书

本发明公开了一种精确测量静摩擦系数的试验装置，试验装置包括压力加载组件、压力传感器、压力调整组件、滚动轴承副组件、温度调节组件、推力加载组件、推力传感器、推力调整组件、底座。其中，压力传感器上端与压力加载组件连接，下端与压力调整组件连接；压力调整组件下端与滚动轴承副组件连接；滚动轴承副组件与温度调节组件之间即为接触面；推力传感器左端与推力调整组件连接，右端与推力加载组件连接；上述所有组件整体安装在底座上。该装置操作方便，能够实现不同温度条件下两物体接触面之间的静摩擦系数的精确测量。

技术领域

本发明属于机械设计领域，具体涉及一种精确测量静摩擦系数的试验装置。

背景技术

摩擦作为材料接触的基本属性之一，通常用动摩擦系数和静摩擦系数来衡量。国内外对动摩擦系数的测量进行了大量研究，已经开发出相应的测试仪器，测量技术条件已经相当成熟，但是对于静摩擦系数测量装置的研究，却鲜少涉及。静摩擦系数与接触面之间的形貌特征、温度载荷以及接触面所受的正压力等因素息息相关，因此为了更准确地测量接触面之间的静摩擦系数，亟需研发一种精确测量静摩擦系数的试验装置。

目前市场上存在的一些静摩擦系数测量机，大多只是简单的将两物体进行接触放置，然后施加压力进行测量，存在的主要问题有：

1、无法保证接触面之间施加的压力为正压力，即无法保证施加的压力可以垂直施加到接触面上，造成测量的静摩擦系数不准确。

2、接触面之间的温度载荷一定，忽略了温度变化对静摩擦系数造成的影响，无法测量在不同温度载荷下接触面之间的静摩擦系数。

3、由于两接触面之间出现相对运动在一瞬间，因此如何精确捕捉到接触面之间出现相对运动的起始动作，对于提高静摩擦系数测量的准确性至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种精确测量静摩擦系数的试验装置，该装置能够实现将压力垂直施加在接触面上，其次通过设置加温构件能够调节接触面之间的温度载荷，进一步的，可以通过滚动轴承的运动转换方式准确地测量接触面之间出现相对运动的起始动作，该装置操作方便，测量精度高。

本发明的技术方案为：一种精确测量静摩擦系数的试验装置，包括：压力加载组件、压力传感器、压力调整组件、滚动轴承副组件、温度调节组件、推力加载组件、推力传感器、推力调整组件、底座。

其整体连接关系为：压力传感器上端与压力加载组件连接，下端与压力调整组件连接；压力调整组件下端与滚动轴承副组件连接；滚动轴承副组件与温度调节组件之间即为接触面；推力传感器左端与推力调整组件连接，右端与推力加载组件连接；上述所有组件整体安装在底座上。

进一步的，压力加载组件通过龙门架固定在底座上，包括压力手柄、压力螺柱、龙门架、压力钢球、压力传递轴、压力螺旋压缩弹簧、压力托板、压力支撑架、压力导向套筒、压力导向轴，用于实现压力的加载。

进一步的，压力调整组件包括球头连接轴、球头座，用于实现压力的调整。

进一步的，滚动轴承副组件包括滑块、滚动导轨、上试件，用于实现对试件接触面之间出现相对运动起始动作的精确测量。

进一步的，温度调节组件包括下试件、置于其内的加温测温构件、挡块，用于实现对接触面之间温度载荷的温度控制。

进一步的，推力加载组件包括推力手柄、推力螺柱、推力支架、推力钢球、推力盖板、推力传递轴、推力螺旋压缩弹簧、推力导向套筒、推力导向轴、推力传感器右连接件，用于实现推力的加载。

进一步的，推力调整组件包括推力传感器左连接件、推力垂直调整件、推力水平调整件、水平固定销、垂直固定销，用于实现推力的调整。

有益效果：