专利名称：材料粘附与摩擦性能自动测试系统的制作方法
技术领域：
本发明所涉及的是一种材料粘附与摩擦性能自动测试系统。
目前国内开发的可以测试材料的粘附和摩擦性能的测试装置还不多见，且装置庞大、笨重、不经济，只能测试大载荷下的一维参数。
数据采集卡包括依次由低通滤波器喧哗于模拟多路转换开关连于跟随缓冲器连于程控增益调整器连于采样/保持器连于A/D转换器所组成的集成块(采用商品化生产)。
图1是材料粘附与摩擦性能自动测试系统组成框图。
图2是机械传动测力装置组成示意图。
图3是图2的右视示意图。
图4是悬臂梁测力机构示意图。
图5是本发明的程序流程框图。
图1中小框图标号名称1、机械传动测力装置，2、信号放大器，3、数据采集卡，4、计算机，5、驱动装置。
图2中标号名称6、Y向步进电机，7、固定支架，8、X向步进电机，9、电机支撑板，10、X向滑动条，11、底板，12、试样，13、县臂梁测力机构，14、Y向滑动面板，22、试样合图3中标号名称15、电机支撑板，16、Y向传动螺杆，17、具有内螺纹孔的板筋，18、齿条，19、齿轮，其它标号名称与图2一致。
图4中标号名称20与21、应变片，12、上试样。
图5中符号说明XV——X方向运行速度，YV——Y方向运行速度，FN——随机正法向压力范围，Fa——随机负法向压力范围，NC——循环次数。
工作过程是，由机构传动测力装置1测试到的摩擦力和粘着力分别通过各自的应变片20与21产生应变信号，输入到信号放大器2，经动态应变仪2转变为小信号模拟电压，再由数据采集卡3转为数字电压信号，交由计算机处理。工作过程由计算机控制，软件采用visualc++编制，实现可视化的操作面板，构成虚拟仪器，以人机交互方式，首先对实验方式进行选择，再设置相应的实验参数，然后启动电机驱动装置进行测试，同时进行测试数据的采集和存储，以备后期的分析和处理。本系统可以进行三种功能的测试单垂直方向的粘着力测试，单水平方向的摩擦力测试和二维运动中的粘着力和摩擦力的测试。程序流程图如图5所示。
机构传动测力装置1实现垂直与水平两个方向的运动，以达到实验中上试样作用于下试样法向压力的施加和控制，以及上试样相对于下试样侧向运动时的切向力的测试要求。
Y向运动是种用Y向传动螺杆16连于Y向步进电机6的转轴，其Y向传动螺杆16通过安装于Y向滑动面板14上的具有内螺纹孔的板筋17，从而带动Y向滑动面板14相对于Y向传动螺杆16的上下运动。
X向运动是种用装于X向步进电机8转轴上的齿轮19与固定于X向滑动条10上的齿条18相啮合，通过齿轮与齿条的相对运动，带动安装于Y向滑动面板14上的X向滑动条10左右运动。(或另一方案采用螺纹传动)步进电机采用42BYG永磁感应式步进电机。步进电机可采用手动和计算机两种控制两种方式来驱动。手动用于实验开始前上试样与下试样相互位置的调整。
步进电机的驱动装置所需要的控制信号通过计算机产生，控制信号包括驱动脉冲、方向控制、全/半角控制。利用计算机并上的对外输出数据线可非常方便的产生。
权利要求
1.一种材料粘附与摩擦性能自动测试系统，其特征是依次由机械传动测力装置(1)连于信号放大器(2)连于数据采集卡(3)连于计算机(4)连于驱动装置(5)后再与机构传动测力装置(1)相连而构成一个闭环系统。
2.依权利要求1所述材料粘附与摩擦性能自动测试系统，其特征在于机械传动测力装置(1)的构成是Y向步进电机(6)通过电机支撑板(15)安装在固定支架(7)上，此电机的转轴与Y向传动螺杆(16)相连，此Y向传动螺杆(16)通过具有内螺纹孔的板筋(17)安装在固定于固定支架(7)和底板(11)上的Y向滑动面板(14)上，X向步进电机(8)通过电机支撑板(9)安装在Y向滑动面板(14)上，X向步进电机的转轴连于与齿条(18)相啮合的齿轮(19)或者传动螺杆，齿条(18)通过X向滑动系统(10)安装在Y向滑动面板(14)下端的槽中，悬臂梁测力机构(13)的一端安装在X向滑动条(10)上，另一端与试样(12)相连，在悬臂梁上的两个相互垂直的表面分别巾有应变片(20)与(21)。
全文摘要
一种涉及材料粘附与摩擦性能自动测试系统，其特点是包括依次由机械传动测力装置(1)连于信号放大器(2)连于数据采集卡(3)连于计算机(4)连于驱动装置(5)后再与机械传动测力装置(1)相连而构成一个闭环式系统。本系统能在微小载荷(MN级)下，自动测试材料粘附与摩擦性能的二维参数，系统简单实用，根据实际需要，可对测试数据方便地进行采集与存储，曲线的显示与打印，并可对测试数据进行必要的处理。
文档编号G01N19/04GK1425908SQ0311262
公开日2003年6月25日 申请日期2003年1月7日 优先权日2003年1月7日
发明者戴振东, 李明孜, 靳广虎, 张昊 申请人:南京航空航天大学