本发明属于鞋类检测领域。
背景技术：
鞋底的防滑性能关系到产品使用的安全性，是设计时需要考虑的一个主要技术指标。衡量一种鞋防滑性能的好坏一般由测滑仪器来测量。目前，测量鞋防滑性能的方法一般采用将鞋定位在特定的滑板上，然后在鞋上施力直至鞋滑动，根据力的大小判断其防滑性能。
公开号为cn201229250y的中国专利申请公开了一种鞋底止滑性能测试仪，包括底座、定位装置和施力装置。底座上设置一滑板；定位装置包括水平滑道、滑杆、固定轴及与固定轴连接的鞋楦，滑杆两端活动安装在水平滑道内，滑杆中间与固定轴连接；施力装置包括动力源、传送机构和施力杆；主要是施力杆通过一扇形转盘与固定轴连接，该扇形转盘上制有圆弧槽，由套管套装在固定轴上，施力杆的下端由定位销安装在扇形转盘上，上端与传送机构连接，中间固定一滑动销，滑动销的两端在扇形转盘的圆弧槽内。可以模拟人体小脚落地时的不同角度，实现对鞋底防滑性能的测试。
该装置的主要缺点是鞋楦不能模拟人们使用鞋子行走的状态，只能模拟测试鞋子在静态受力状态下的防滑性能，而人在行走时，鞋子有不同的状态，现有产品无法测试鞋子在使用时的动态受力状态下各部位各种角度的防滑性能，使得测试结果准确性较低。另外，鞋子在测试过程中容易产生晃动，对止滑性能的测试结果造成不良影响。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种鞋底止滑性能测试仪，以解决现有技术中鞋子止滑性能测试准确性较低的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供鞋底止滑性能测试仪，包括机架，所述机架上设置有施力机构、第一测力器和摩擦板，所述摩擦板与施力机构连接，所述第一测力器与施力机构的输出端相连；所述机架侧壁上固定有支撑架，所述支撑架上设有转盘，所述转盘上滑动连接有若干根连接杆，所有连接杆底部共同连接有调控缸，所述调控缸内固定有隔板，所述隔板将调控缸分为相互连通的左腔室和右腔室，所述左腔室和右腔室均设有腔室进口和腔室出口，所述腔室进口内安装有进气单向阀，所述腔室出口内安装有出气单向阀；所述左腔室内滑动连接有左滑板，所述左滑板顶部铰接有左顶杆，左滑板底部固定有左拉杆；所述右腔室内滑动连接有右滑板，所述右滑板顶部铰接有右顶杆，右滑板底部固定有右拉杆，所述右拉杆和左拉杆底端均穿出调控缸底部并共同铰接有鞋楦，所述鞋楦与摩擦板相接触；调控缸底部开有左通孔和右通孔，调控缸底端两侧分别安装有第二测力器和第三测力器，所述第二测力器的测力端穿过左通孔并连接在左滑板底部，所述第三测力器的测力端穿过右通孔并连接在右滑板底部；调控缸上固定有支撑柱，所述支撑柱上铰接有摆动板，所述摆动板上开有左滑槽和右滑槽，所述左滑槽上滑动连接有左滑块，左顶杆顶部铰接在左滑块底部；所述右滑槽上滑动连接有右滑块，右顶杆顶部铰接在右滑块底部；摆杆右侧与调控缸顶部之间固定有拉簧；
转盘中部固定有连板，所述连板上转动连接有转杆，所述转杆位于支撑柱的正上方，转杆的一端偏心地固定有推动件，所述推动件在转动过程中与摆动板相抵，转杆的另一端连接有电机。
本基础方案的原理在于：
初始时，摆动板呈左高右低的状态，拉簧处于自然状态，此时鞋楦的后跟部与摩擦板相抵而前掌部与摩擦板分离。
工作时将待测试的鞋子套在鞋楦上，启动施力机构和电机，施力机构对摩擦板施力使摩擦板产生向右移动的趋势。电机通过转杆带动推动件逆时针转动，推动件在转动过程中逐渐与摆动板的左侧相抵，使摆杆逐渐恢复水平，拉簧被拉伸，左滑板与右滑板逐渐位于同一水平线，左腔室上部和右腔室上部的气体会逐渐达到平衡状态；此时，鞋子的前掌部和后跟部均与摩擦板相抵，模拟人们在行走时鞋子前掌部、后跟部同时与地面接触的状态，此时施力机构通过摩擦板对鞋子的整个底部进行止滑性能测试，当摩擦板产生滑动时，可读取第一测力器、第二测力器和第三测力器上的数据，并通过数据的计算得出鞋子整个鞋底的止滑性能。
转杆继续逆时针转动，摆动板继续受到推动件的挤压并呈现出左低右高的状态，使得待测试的鞋子前掌部与摩擦板相抵而后跟部与摩擦板分离，模拟人们在行走时鞋子前掌部与地面接触的状态。此时施力机构通过摩擦板对鞋子的前掌部进行止滑性能测试，当摩擦板产生滑动时，可读取第一测力器和第二测力器上的数据，并通过数据的计算得出鞋子前掌部的止滑性能。
转杆继续转动，使得推动件逐渐与摆动板分离，摆动板在拉簧恢复力的作用下再次呈现出左高右低的状态，使得待测试的鞋子后跟部与摩擦板相抵而前掌部与摩擦板分离，模拟人们在行走时鞋子后跟部与地面接触的状态，此时施力机构通过摩擦板对鞋子的后跟部进行止滑性能测试，当摩擦板产生滑动时，可读取第一测力器和第三测力器上的数据，并通过数据的计算得出鞋子后跟部的止滑性能。
本基础方案的有益效果在于：
1.本方案可模拟鞋子在正常使用状态下的运动情况，对鞋子的前掌部、后根部和整个鞋子底部进行止滑性能测试，并能提高鞋子在测试过程中稳定性，进而提高了鞋子止滑性能测试的准确性。
2.本方案通过推动件与摆动板的相互配合，可模拟鞋子的前掌部着地、后跟部着地、前掌部与后根部同时着地的情况，从而更准确地模拟鞋子在各种情况下所受的作用力，更准确地测试了鞋子的止滑性能。
3.本方案通过摆动板、左顶杆、左滑板、左拉杆、右顶杆、右滑板、右拉杆的相互配合，可使鞋楦在模拟鞋子运动时保持稳定，对鞋楦起到第一重定位作用；通过左腔室与右腔室的连通可进一步增强左滑板、右滑板滑动时的稳定性，从而增强鞋楦的稳定性，对鞋楦起到第二重定位作用，大大提高了鞋子在测试过程中的稳定性，进而提高了鞋子止滑性能测试的准确性。
4.本方案中左滑板和右滑板在滑动时可使腔室出口喷气，喷出的气体作用于摩擦板上，对摩擦板起到清理的作用，防止摩擦板上的杂质影响鞋子止滑性能测试的结果，提高了鞋子止滑性能测试的准确性。
方案二：此为基础方案的优选，所述支撑架为圆筒状，支撑架上转动连接有竖直设置的转轴，所述转轴的底部与转盘连接；转杆上设有扇齿，所述扇齿位于电机与连接板之间；支撑架上固定有齿圈，所述齿圈与扇齿啮合。
转杆转动一圈后，位于转杆上的扇齿刚好与齿圈啮合，通过扇齿与齿圈的啮合可推动连板、转盘和调控缸产生转动，从而使鞋楦和待测试的鞋子转动，模拟鞋子在正常使用情况下的旋转运动，从而更准确地测试了鞋子在旋转时的止滑性能。
方案三：此为方案二的优选，所有连接杆上部共同连接有移动板，推动件在转动过程中会与移动板相抵。
当推动件逆时针转动并与移动板相抵时，推动件通过移动板和连接杆带动调控缸向上移动，调控缸通过支撑柱、摆动板、左顶杆、左滑板、左拉杆以及右顶杆、右滑板和右拉杆带动鞋楦以及待测试的鞋子向上移动，模拟人们在使用鞋子时抬脚的动作，从而更准确地模拟了鞋子在正常使用情况下的运动状态，大大提高了鞋子止滑性能检测的准确性。
方案四：此为方案三的优选，所述转轴上固定有棘轮，支撑架上固定有支板，所述支板上设有止回棘爪，所述止回棘爪与棘轮相配合。
转盘在转动时通过转轴带动棘轮转动，棘轮在转动过程中始终保持与止回棘爪的啮合状态，从而防止转盘产生反转，提高了鞋子在测试时的稳定性，使测试结果更加准确。
方案五：此为基础方案的优选，所述摩擦板上设有若干个不同材质的摩擦面，所述施力机构与摩擦板一侧滑动连接。
测试人员可根据需要变换与鞋子接触的摩擦面，以满足在不同路面上对待测试的鞋子的止滑性能进行检测的需求。摩擦面可以为木地板式摩擦面、瓷砖式摩擦面、水泥式摩擦面等。
方案六：此为方案五的优选，所述机架上设有若干个第一凹槽，所述第一凹槽内转动连接有辊轮，所述辊轮顶部与摩擦板相抵。
辊轮与摩擦板滚动连接可减小摩擦板与机架之间的摩擦，使得止滑性能的测试结果准确性更高。
方案七：此为方案六的优选，所述机架上开有第二凹槽，所述第二凹槽与第一凹槽连通；第二凹槽内固定有第一缸体，所述第一缸体内滑动连接有第一滑板，所述第一滑板上固定有第一楔形杆，所述第一楔形杆穿出第一缸体；其中一个辊轮上固定有第二楔形杆，所述第二楔形杆与第一楔形杆相抵；摩擦板一侧设有第二缸体，所述第一缸体与第二缸体之间连通有气管，所述气管与第二缸体连通的部位设有第一单向阀，第二缸体上设有排气阀；第一缸体上设有第二单向阀；所述第二缸体内滑动连接有第二滑板，所述第二滑板上固定有平移杆，所述平移杆与摩擦板相抵。
利用辊轮的转动，并通过第一楔形杆与第二楔形杆的配合，可使摩擦板上的摩擦面逐渐实现变换，不需要人工操作，提高了测试效率。
方案八：此为方案七的优选，所述第一缸体外壁上设有控制开关，所述控制开关电连有闹铃，所述闹铃安装在第二凹槽内；所述第一楔形杆上固定有可与控制开关相抵的压板。
当辊轮转动时，说明摩擦板已发生滑动，第一楔形杆被挤压，压板向右移动，通过压板与控制开关、闹铃的配合可提醒测试人员及时记录数据，提高测试的准确性和效率。
方案九：此为基础方案的优选，所述推动件为凸轮或推杆。凸轮或推杆可推动摆动板产生摆动，从而实现对鞋楦运动状态的调节。
附图说明
图1为本发明鞋底止滑性能测试仪的实施例结构示意图；
图2为图1中摆动板的俯视图；
图3为图1中连板的侧视图；
图4为图1中机架的剖视图；
图5为图1中机架的俯视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：机架1、第一凹槽2、第二凹槽3、辊轮4、第一楔形杆5、第二楔形杆6、压板7、控制开关8、闹铃9、第一缸体10、第一滑板11、气管12、第二缸体13、第二滑板14、平移杆15、摩擦板16、施力机构17、第一测力器18、支撑架19、转轴20、支板21、棘轮22、止回棘爪23、转盘24、连接杆25、调控缸26、隔板27、左腔室28、左滑板29、左顶杆30、左拉杆31、右腔室32、右顶杆33、右滑板34、右拉杆35、支撑柱36、摆动板37、推动件38、连板39、转杆40、扇齿41、电机42、齿圈43、鞋楦44、移动板45、左滑槽46、左滑块47、右滑槽48、右滑块49、第二测力器50、第三测力器51。
实施例基本如附图1和附图2所示：
鞋底止滑性能测试仪，主要由机架1、支撑架19、连接架、施力机构17、转盘24、棘轮22、止回棘爪23、推动件38、摆动板37、调控缸26、鞋楦44构成。
机架1上开有两个第一凹槽2和一个第二凹槽3，第一凹槽2内转动连接有辊轮4，辊轮4顶部与摩擦板16相抵，其中一个辊轮4上固定有第二楔形杆6；第二凹槽3与第一凹槽2连通，第二凹槽3内固定有第一缸体10，第一缸体10外壁上设有控制开关8，控制开关8电连有闹铃9，闹铃9安装在第二凹槽3内；第一楔形杆5上固定有可与控制开关8相抵的压板7。第一缸体10内滑动连接有第一滑板11，第一滑板11上左侧固定有第一楔形杆5，第一楔形杆5穿出第一缸体10，第二楔形杆6与第一楔形杆5相抵。如附图4和附图5所示，摩擦板16一侧设有第二缸体13，第一缸体10与第二缸体13之间连通有气管12，气管12与第二缸体13连通的部位设有第一单向阀，第一单向阀可允许气体从气管12进入到第二缸体13内，第二缸体13上设有排气阀。第一缸体10上设有第二单向阀，第二单向阀可允许气体从第二凹槽3中进入到第一缸体10内。第二缸体13内滑动连接有第二滑板14，第二滑板14上固定有平移杆15，平移杆15与摩擦板16相抵。
摩擦板16滑动连接在机架1上并位于第一凹槽2和第二凹槽3上方，摩擦板16上设有若干个不同材质的摩擦面，施力机构17与摩擦板16左侧滑动连接，第一测力器18与施力机构17的输出端相连，施力机构17和测力器均安装在机架1上。摩擦面可以为木地板式摩擦面、瓷砖式摩擦面、水泥式摩擦面等。
机架1侧壁上焊接有圆筒状的支撑架19，支撑架19上转动连接有转轴20，所述转轴20上固定有棘轮22；支撑架19上固定有支板21，支板21上设有止回棘爪23，止回棘爪23与棘轮22相配合。转轴20底部固定有转盘24，转盘24上滑动连接有两根连接杆25，连接杆25顶部为t字形，转盘24上开有活动槽，连接杆25顶部活动连接在活动槽中，且连接杆25顶部与活动槽槽底之间固定有滑动弹簧。所有连接杆25上部共同连接有移动板45，所有连接杆25底部共同连接有调控缸26，调控缸26内固定有隔板27，隔板27将调控缸26分为相互连通的左腔室28和右腔室32，左腔室28和右腔室32均设有腔室进口和腔室出口，腔室进口内安装有进气单向阀，腔室出口内安装有出气单向阀；左腔室28内滑动连接有左滑板29，左滑板29顶部铰接有左顶杆30，左滑板29底部固定有左拉杆31。右腔室32内滑动连接有右滑板34，右滑板34顶部铰接有右顶杆33，右滑板34底部固定有右拉杆35，右拉杆35和左拉杆31底端均穿出调控缸26底部并共同铰接有鞋楦44，鞋楦44与摩擦板16相接触。调控缸26底部开有左通孔和右通孔，调控缸26底端两侧分别安装有第二测力器50和第三测力器51，第二测力器50的测力端穿过左通孔并连接在左滑板29底部，第三测力器51的测力端穿过右通孔并连接在右滑板34底部。调控缸26上焊接有支撑柱36，支撑柱36上铰接有摆动板37，摆动板37上开有左滑槽46和右滑槽48，左滑槽46上滑动连接有左滑块47，左顶杆30顶部铰接在左滑块47底部；右滑槽48上滑动连接有右滑块49，右顶杆33顶部铰接在右滑块49底部；摆杆右侧与调控缸26顶部之间固定有拉簧。
如附图3所示，转盘24上中部焊接有连板39，连板39上转动连接有转杆40，转杆40位于支撑柱36的正上方，转杆40的一端偏心地固定有推动件38，推动件38为凸轮或推杆，推动件38在转动过程中会与摆动板37或移动板45相抵。转杆40的另一端连接有电机42，连板39上焊接有连接架，电机42安装在连接架上。转杆40上固定有扇齿41，扇齿41位于电机42与连接板之间；支撑架19上固定有齿圈43，齿圈43与扇齿41啮合。
其中，第一测力器18得出的数据为摩擦板16水平移动所需的最大力值(摩擦力)，第二测力器50得出的数据为鞋子前掌部受到的垂直力(法向力)，第三测力器51得出的数据为鞋子后根部受到的垂直力(法向力)，由摩擦板16水平移动所需的最大力值(摩擦力)除以鞋子测试部位受到的垂直力即为(动态)摩擦系数。
初始时，摆动板37呈左高右低的状态，拉簧处于自然状态，此时鞋楦44的后跟部与摩擦板16相抵而前掌部与摩擦板16分离。
工作时将待测试的鞋子套在鞋楦44上，启动施力机构17和电机42，启动施力机构17和电机42，施力机构17对摩擦板16施力使摩擦板16产生向右移动的趋势。电机42通过转杆40带动扇齿41和推动件38逆时针转动，推动件38在转动过程中逐渐与摆动板37的左侧相抵，使摆杆逐渐恢复水平，拉簧被拉伸，左滑板29与右滑板34逐渐位于同一水平线，左腔室28上部和右腔室32上部的气体会逐渐达到平衡状态；此时，鞋子的前掌部和后跟部均与摩擦板16相抵，模拟人们在行走时鞋子前掌部、后跟部同时与地面接触的状态，此时施力机构17通过摩擦板16对鞋子的整个底部进行止滑性能测试，当摩擦板16产生滑动时，可读取第一测力器18、第二测力器50和第三测力器51上的数据，取第二测力器50和第三测力器51上数据的平均值作为鞋子受到的垂直力，并用第一测力器18的数据除以这个平均值，即可得到鞋子整个鞋底的摩擦系数，从而得出鞋子整个鞋底的止滑性能。
当摩擦板16产生滑动时，摩擦板16会带动辊轮4转动，辊轮4转动时会通过第二楔形杆6推动第一楔形杆5向右移动，第二楔形杆6向右移动时，压板7会触发控制开关8，控制开关8被打开，闹铃9响起，提示测试人员摩擦板16已滑动，可读取第一测力器18、第二测力器50和第三测力器51上的数据并进行计算。另外，第二楔形杆6向右移动时会将第一缸体10内的气体挤压到第二缸体13内，使得第二滑板14、平移杆15推动摩擦板16产生移动。当施力机构17带动摩擦板16复位时，辊轮4带动第二楔形杆6反转，第一楔形杆5失去第二楔形杆6的挤压，控制开关8逐渐复位并推动压板7、第二楔形杆6、第一滑板11复位，第二凹槽3内的气体从第二单向阀中进入到第一缸体10内。由于气管12内安装有第一单向阀，使得第一缸体10内的气体只能通过气管12进入第二缸体13内进行储存，辊轮4每转动一次，第一缸体10则通过气管12往第二缸体13内挤入一定量的气体，使储存在第二缸体13内的气体量逐渐增多并推动第二滑板14和平移杆15产生更大的位移。当摩擦板16的移动累计到一定量时，摩擦板16与鞋子接触的摩擦面逐渐产生变化，从而使鞋子可与不同材质的摩擦面接触，用以测试鞋子在不同摩擦面上使用的止滑性能。当鞋子测试完毕时，打开排气阀将第二缸体13内的气体排出即可。
转杆40继续逆时针转动，摆动板37继续受到推动件38的挤压并呈现出左低右高的状态，使得待测试的鞋子前掌部与摩擦板16相抵而后跟部与摩擦板16分离，模拟人们在行走时鞋子前掌部与地面接触的状态。此时施力机构17通过摩擦板16对鞋子的前掌部进行止滑性能测试，当摩擦板16产生滑动时，可读取第一测力器18和第二测力器50上的数据，并用第一测力器18上的数据除以第二测力器50上的数据，即可得到鞋子前掌部的摩擦系数，从而得出鞋子前掌部的止滑性能。
转杆40继续转动，使得推动件38逐渐与摆动板37分离，摆动板37在拉簧恢复力的作用下再次呈现出左高右低的状态，使得待测试的鞋子后跟部与摩擦板16相抵而前掌部与摩擦板16分离，模拟人们在行走时鞋子后跟部与地面接触的状态，此时施力机构17通过摩擦板16对鞋子的后跟部进行止滑性能测试，当摩擦板16产生滑动时，可读取第一测力器18和第三测力器51上的数据，并用第一测力器18上的数据除以第三测力器51上的数据，即可得到鞋子后跟部的摩擦系数，从而得出鞋子后跟部的止滑性能。
当推动件38逆时针转动并与移动板45相抵时，推动件38通过移动板45和连接杆25带动调控缸26向上移动，调控缸26通过支撑柱36、摆动板37、左顶杆30、左滑板29、左拉杆31以及右顶杆33、右滑板34和右拉杆35带动鞋楦44以及待测试的鞋子向上移动，模拟人们在使用鞋子时抬脚的动作，从而更准确地模拟了鞋子在正常使用情况下的运动状态，大大提高了鞋子止滑性能检测的准确性。
转杆40转动一圈后，位于转杆40上的扇齿41刚好与齿圈43啮合，此时继续转动的转杆40通过扇齿41与齿圈43的啮合可推动连板39、转盘24和调控缸26产生转动，调控缸26通过支撑柱36、摆动板37、左顶杆30、左滑板29、左拉杆31以及右顶杆33、右滑板34和右拉杆35带动鞋楦44转动，使得待测试的鞋子在摩擦板16上旋转一定的角度，模拟鞋子在正常使用情况下的旋转运动，从而更准确地测试了鞋子在旋转时的止滑性能。
转盘24在转动时通过转动带动棘轮22转动，棘轮22在转动过程中始终保持与止回棘爪23的啮合状态，从而防止转盘24产生反转，增强了转盘24转动时的稳定性，从而进一步提高了鞋子止滑性能测试的准确率。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。