测量筒仓仓壁与贮料摩擦系数的实验装置的制作方法

技术领域本实用新型属于工程质量检测领域，具体涉及一种测量筒仓仓壁与贮料摩擦系数的实验装置。

背景技术：
在筒仓设计中，需要考虑筒仓仓壁与贮料之间的摩擦力，在筒仓工程质量检测中，也需要对筒仓仓壁与贮料之间的摩擦力进行测量。曹宪钧在《斜面式摩擦系数测定仪》中提出了一种测量纺纱牵伸橡胶件摩擦系数的方法，测量时先在滑板上放置待测试样，然后人工抬起滑板至试样刚好沿滑板滑动，再通过简单的计算得到试样与滑板的摩擦系数。这种测量方法对试样的规格要求比较高，不适宜于散料摩擦系数的测量，人为操作对实验结果的影响也比较大。程红胜等在《一种农业物料滑动摩擦系数测量装置的设计》中提出了一种农业物料滑动摩擦系数自动测量方法，他们依据斜面力学原理和光电测试技术，设计了一种农业物料滑动摩擦系数自动测量装置，并以荔枝为例，测得了荔枝果皮与橡胶板和尼龙板之间的滑动摩擦系数。该方法适宜于测量颗粒较大的物料的摩擦系数，对于颗粒较小的物料，测量效果并不好；该方法对仪器精度要求高，装置成本比较大。

技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种测量筒仓仓壁与贮料摩擦系数的实验装置，既可以精确测量待测筒仓仓壁与待测贮料之间的摩擦系数，还可以动态观测待测筒仓仓壁与待测贮料之间的摩擦系数的变化，同时实现对待测筒仓仓壁磨损程度的检测和监测。实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种测量筒仓仓壁与贮料摩擦系数的实验装置，包括直行爬坡皮带传送机、固定夹、连杆、测力计、数据采集装置、贮料出料装置、贮料回收装置。所述贮料出料装置设置在直行爬坡皮带传送机的爬坡段上方，贮料回收装置设置在直行爬坡皮带传送机的直行段远离爬坡段的端部，待测贮料设置在贮料出料装置内，使得贮料出料装置中的待测贮料落到直行爬坡皮带传送机的爬坡段上，经直行爬坡皮带传送机传送，落入贮料回收装置中；待测筒仓仓壁样本设置在直行爬坡皮带传送机上，其一端位于直行爬坡皮带传送机爬坡段上方，另一端位于直行爬坡皮带传送机直行段上，待测筒仓仓壁样本上设有固定夹，固定夹通过连杆与测力计固连，所述测力计的位置高于直行爬坡皮带传送机的直行段；测力计与数据采集装置连接。所述测力计与直行爬坡皮带传送机的直行段两者之间高差为一层待测贮料的厚度。还包括增重块，所述增重块固定在待测筒仓仓壁样本顶部。所述增重块位于待测筒仓仓壁样本的顶部中心。所述待测贮料与直行爬坡皮带传送机的皮带在传输过程中相对静止。所述测力计与贮料出料装置同侧，贮料出料装置与连杆不接触。本实用新型与现有技术相比，其显著优点：（1）测力计与直行爬坡皮带传送机的直行段两者之间高差为一层待测贮料的厚度，排除了待测筒仓仓壁样本重力分力对实验结果的干扰，使得测量精度更高。（2）在待测筒仓仓壁样本上固定增重块，保证了待测筒仓仓壁样本在装置运作工程中的稳定性，同时避免了因摩擦力过小导致的测量精度偏底的问题，使得测量精度更高。（3）适用于不同颗粒大小的贮料与筒仓仓壁之间摩擦系数的测量。（4）可以动态观测待测筒仓仓壁与待测贮料之间的摩擦系数的变化，检测筒仓仓壁的磨损程度。下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。附图说明图1是本实用新型测量筒仓仓壁与贮料摩擦系数的实验装置的整体结构示意图。具体实施方式结合图1，一种测量筒仓仓壁与贮料摩擦系数的实验装置，包括直行爬坡皮带传送机1（市购）、待测筒仓仓壁样本2、固定夹3、连杆4、测力计5（市购）、数据采集装置6（市购）、待测贮料7、贮料出料装置8（市购）、贮料回收装置9（市购）。所述贮料出料装置8设置在直行爬坡皮带传送机1的爬坡段上方，贮料回收装置9设置在直行爬坡皮带传送机1的直行段的端部，所述端部为远离爬坡段的一端，待测贮料7设置在贮料出料装置8内，使得自贮料出料装置8中的待测贮料7落到直行爬坡皮带传送机1的爬坡段上，经直行爬坡皮带传送机1传送，落入贮料回收装置9中。待测筒仓仓壁样本2设置在直行爬坡皮带传送机1上，其一端位于直行爬坡皮带传送机1爬坡段上方，另一端位于直行爬坡皮带传送机1直行段上方，待测筒仓仓壁样本2上设有固定夹3，固定夹3通过连杆4与测力计5固连，所述测力计5的位置高于直行爬坡皮带传送机1的直行段；测力计5与数据采集装置6连接。进一步地，所述测力计5与直行爬坡皮带传送机1的直行段两者之间高差为一层待测贮料7的厚度。在装置运作过程中，测力计5始终测量的是待测筒仓仓壁样本2与待测贮料7之间的摩擦力，排除了待测筒仓仓壁样本2重力分力对实验结果的影响。进一步地，本实用新型还包括增重块10，所述增重块10固定在待测筒仓仓壁样本2顶部，保证了待测筒仓仓壁样本2在装置运作过程中的稳定性，避免了因摩擦力过小导致的测量精度偏低的问题。且所述增重块10位于待测筒仓仓壁样本2的顶部中心。进一步地，所述直行爬坡皮带传送机1的皮带足够粗糙，保证待测贮料7与直行爬坡皮带传送机1的皮带在传输过程中相对静止，利于精确测量待测贮料7和待测筒仓仓壁样本2之间的摩擦力。进一步地，所述贮料出料装置8用于投放待测贮料7，可选用漏斗、漏料机等。进一步地，所述贮料回收装置9用于收集待测贮料7，可选用回收桶、回收箱等。进一步地，所述数据采集装置6用于采集测力计5测的摩擦力数据，可选用PC或存储卡等。进一步地，测力计5与贮料出料装置8同侧设置，确保待测筒仓仓壁样本2受到的摩擦力方向与待测贮料7的运动方向相同。连杆4不与贮料出料装置8接触。工作过程如下：在贮料出料装置8中装入待测贮料7，打开直行爬坡皮带传送机1的电源，直行爬坡皮带传送机1开始工作，打开贮料出料装置8出料口，待测贮料7落在直行爬坡皮带传送机1的爬坡段上，由于测力计5的位置高于直行爬坡皮带传送机1的直行段，且待测贮料7与直行爬坡皮带传送机1的皮带在传输过程中相对静止，故待测贮料7可顺利进入直行爬坡皮带传送机1的直行段与待测筒仓仓壁样本2之间，与待测筒仓仓壁样本2发生摩擦，测力计5实时获取摩擦力，同时利用数据采集装置6进行计时，数据采集装置6采集并处理数据。若将待测筒仓仓壁样本2固定在水平滑轨中，使得待测筒仓仓壁样本2可以沿着滑轨滑动，然后进行摩擦力的测量，会导致测得的摩擦力不是纯粹的待测筒仓仓壁样本2与待测贮料7之间的摩擦力，还包含了待测筒仓仓壁样本2与滑轨之间的摩擦力。实施例1一种测量筒仓仓壁与贮料摩擦系数的实验装置，包括直行爬坡皮带传送机1（市购）、待测筒仓仓壁样本2、固定夹3、连杆4、测力计5（市购）、数据采集装置6（市购）、待测贮料7、贮料出料装置8（市购）、贮料回收装置9（市购）。所述贮料出料装置8设置在直行爬坡皮带传送机1的爬坡段上方，贮料回收装置9设置在直行爬坡皮带传送机1的直行段的端部，所述端部为远离爬坡段的一端，待测贮料7设置在贮料出料装置8内，使得自贮料出料装置8中的待测贮料7落到直行爬坡皮带传送机1的爬坡段上，经直行爬坡皮带传送机1传送，落入贮料回收装置9中。待测筒仓仓壁样本2设置在直行爬坡皮带传送机1上，其一端位于直行爬坡皮带传送机1爬坡段上方，另一端位于直行爬坡皮带传送机1直行段上方，待测筒仓仓壁样本2上设有固定夹3，固定夹3通过连杆4与测力计5固连，所述测力计5的位置高于直行爬坡皮带传送机1的直行段；测力计5与数据采集装置6连接。所述测力计5与直行爬坡皮带传送机1的直行段两者之间高差为一层待测贮料7的厚度。还包括增重块10，所述增重块10固定在待测筒仓仓壁样本2顶部。所述增重块10位于待测筒仓仓壁样本2的顶部中心。所述待测贮料7与直行爬坡皮带传送机1的皮带在传输过程中相对静止。测力计5与贮料出料装置8同侧设置，确保待测筒仓仓壁样本2受到的摩擦力方向与待测贮料7的运动方向相同。待测筒仓仓壁样本2选用实验室制作的强度为C40的混凝土板（），数据采集装置6采用PC机，待测贮料7采用购买的水泥熟料（颗粒平均粒径15mm），测力计5与直行爬坡皮带传送机1的直行段两者之间高差为15mm，贮料出料装置8选用漏斗，漏斗出料口设有开关阀，回收装置9采用回收桶。待测筒仓仓壁样本2质量3.86kg，固定夹3与连杆4总质量0.46kg，增重物10质量3kg，上述四者总重力为。在贮料出料装置8中装入待测贮料7，打开直行爬坡皮带传送机1的电源，直行爬坡皮带传送机1开始工作，打开贮料出料装置8出料口的开关阀，同时利用数据采集装置6进行计时，数据采集装置6采集并处理数据。待测筒仓仓壁样本2与待测贮料7之间的摩擦系数通过公式计算，下表列出了6组测量数据。表1摩擦力与摩擦系数的测量数据表时间/min51525354555摩擦力f/N34.4834.5034.5034.5134.5234.520.48070.48090.48090.48110.48120.4812本实用新型适用于不同颗粒大小的贮料与仓壁之间摩擦系数的测量，既可以精确测量筒仓仓壁与贮料之间的摩擦系数，还可以动态观测待测筒仓仓壁与待测贮料之间的摩擦系数的变化，同时实现对筒仓仓壁磨损程度的检测和监测。