一种动静摩擦系数试验机的制作方法

本实用新型涉及试验机械领域，特别是涉及一种动静摩擦系数试验机。

背景技术：

摩擦系数，通常可分为静摩擦系数和滑动摩擦系数，其与接触面的接触面的材料，粗糙程度相关，在现实过程中，经常会考虑两个物体间的摩擦系数，例如体育体操中的鞍马、冰壶比赛等，或者工业、交通领域等。

现有的测量方法多采用斜面法，通过将物体放置在平面上，改变平面的倾斜程度，直至物体恰好能够发生移动，借此计算出摩擦系数。但是，这种测算方式，仅仅只能用于得到静摩擦系数，在实际情况下，动摩擦系数小于静摩擦系数，斜面法无法测得动摩擦系数。另一种着采用手工牵引物块在平面上匀速运动的方式计算动静摩擦系数，这种操作方式经常要靠操作者的操作经验，精度低，耗时长。

技术实现要素：

针对现有技术缺点，本实用新型公开了一种动静摩擦系数试验机，使用电机带动测试机构，利用力量传感器采集摩擦力信息，计算出动静摩擦系数，使用方便，结构合理，有效提升试验效率和精度。其具体技术特征如下：

一种动静摩擦系数试验机，包括底架、传动机构、测试机构、牵引结构；

所述传动机构固定安装在底架上方，传动机构包括工作台，工作台下方设有电机，工作台上方设有水平螺杆，水平螺杆两端连接有水平螺杆安装座，水平螺杆安装座固定在工作台上方，水平螺杆左右两侧设有轴承座，所述轴承座固定在工作台上，所述电机的传动轴与水平螺杆的一端用皮带连接，水平螺杆中部设有连接座，连接座与水平螺杆螺纹连接；

所述测试机构包括测试台，所述测试台下方设有导杆，导杆与水平螺杆平行设置，导杆两端设有导杆固定座，导杆匹配传动机构中的轴承座，导杆与导杆固定座固定连接，导杆固定座固定安装在测试台下方，测试台中部下方设有螺母座，螺母座连接传动机构上的连接座，测试台上方固设有测试板，测试板中部上方设有固定板，固定板中部设有摩擦底板，摩擦底板上方设有压块，压块底部贴有试样；

所述牵引结构包括立柱，立柱固定在测试机构的测试板上，立柱侧面连接力量传感器的一端，力量传感器的另一端连接钢丝绳，钢丝绳另一端连接压块；

所述底架一侧设有显示屏，显示屏连接力量传感器的信号输出端，底架侧面设有电源开关，电源开关连接电机。

进一步的，测试机构的测试板上还设有水平仪，所述底架底部设有调平脚。

进一步的，立柱中空，立柱内设有垂直螺杆，立柱与垂直螺杆螺纹连接，垂直螺杆顶部设有手轮，立柱一侧开设有移动槽，移动槽内设有连接头，连接头一端穿过移动槽与垂直螺杆螺纹连接，连接头另一端连接力量传感器。

进一步的，底架一侧设有控制面板，所述显示屏设置在控制面板上，所述控制面板上还设有急停开关。

进一步的，工作台上设有限位开关，限位开关安装在限位开关架上，所述限位开关架固定在工作台上，限位开关与轴承座相邻，测试机构上设有与工作台上的限位开关匹配的限位开关触动片，所述限位开关触动片设置在导杆固定座一侧。

进一步的，力量传感器外设有弧面形挡板，所述弧面型挡板侧看呈一段圆心角为二百七十度至三百五十度的圆弧。

本实用新型的有益效果为：通过设置需要的摩擦底板和试验，然后使用电机驱动测试机构发生匀速直线运动，利用力量传感器测量试验不同的过程中的摩擦力大小，从而计算出动静摩擦系数。工作效率高，使用方便，结构合理。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例底架的结构示意图；

图3是本实用新型实施例传动机构的侧面结构示意图；

图4是本实用新型实施例传动机构的俯视图

图5是本实用新型实施例测试机构的结构示意图；

图6是本实用新型实施例测试机构的仰视图；

图7是本实用新型实施例牵引结构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例牵引结构的剖面图。

图中标识：

传动机构10，工作台11，电机12，水平螺杆13，水平螺杆安装座14，轴承座15，皮带16，连接座17，限位开关18，限位开关架19，测试机构20，测试台21，导杆22，导杆固定座23，螺母座24，测试板25，固定板26，摩擦底板27，压块28，试样29，限位开关触动片30，水平仪31，牵引结构40，立柱41，力量传感器42，钢丝绳43，垂直螺杆44，手轮45，移动槽46，连接头47，弧面形挡板48，底架50，显示屏51，调平脚52，控制面板53，急停开关54，电源开关55。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型进一步详细描述。

请参阅附图，本实施例是一种动静摩擦系数试验机，用于测算试样29与摩擦底板27之间的动、静摩擦系数大小，其包括底架50、传动机构10、测试机构20、牵引结构40。

传动机构10固定安装在底架50上方，传动机构10包括工作台11，工作台11下方设有电机12，工作台11上方设有水平螺杆13，水平螺杆13两端连接有水平螺杆安装座14，水平螺杆安装座14固定在工作台11上方，水平螺杆13左右两侧设有轴承座15，轴承座15固定在工作台11上，电机12的传动轴与水平螺杆13的一端用皮带16连接，水平螺杆13中部设有连接座17，连接座17与水平螺杆13螺纹连接，电机12运行带动皮带16，从而带动水平螺杆13运动，继而连接座17移动。

测试机构20包括测试台21，测试台21下方设有导杆22，导杆22与水平螺杆13平行设置，导杆22两端设有导杆固定座23，导杆22匹配传动机构10中的轴承座15，导杆22与导杆固定座23固定连接，导杆固定座23固定安装在测试台21下方，测试台21中部下方设有螺母座24，螺母座24连接传动机构10上的连接座17，测试台21上方固设有测试板25，测试板25中部上方设有固定板26，固定板26中部设有摩擦底板27，摩擦底板27上方设有压块28，压块28底部贴有试样29。本实施例的导杆22为两根，两导杆22位于螺母座24左右两侧，导杆22伸入传动机构10的轴承座15上，可用于限制并保持测试机构20在移动过程中的稳定。连接座17上固定螺母座24，连接座17移动会带动螺母座24从而带动测试台21运动，固定板26固定在测试板25上，本实施例在固定板26中部开设有方形通孔，在通孔内设置摩擦底板27，摩擦底板27可以更换。

牵引结构40包括立柱41，立柱41固定在测试机构20的测试板25上，立柱41侧面连接力量传感器42的一端，力量传感器42的另一端连接钢丝绳43，钢丝绳43另一端连接压块28。

底架50一侧设有显示屏51，显示屏51连接力量传感器42的信号输出端，用于显示摩擦力信息，底架50侧面设有电源开关55，电源开关55连接电机12，力量传感器42以及显示屏51可连接电源开关55或连接电池。

在具体使用过程中，按照需要，在平整的地面上，放置试验机，安装好摩擦底板27，选择合适的压块28，在压块28下方贴好试样29，将压块28与钢丝绳43连接，并保持钢丝绳43在绷直状态，在使用前，测试机构20的螺母座24安装在传动机构10的连接座17上，将导杆22套在轴承座15内,并调整好测试机构20的位置，使用时，打开电源开关55，启动电机12，电机12运行，带动皮带16，从而带动水平螺杆13转动，水平螺杆13上的连接座17产生水平位移，带动螺母座24运动，就是同时带动测试台21运动，此时，摩擦底板27运动，压块28在牵引结构40的影响下和摩擦底板27发生相对位移，力量传感器42测得发生相对运动过程的摩擦力大小，在显示屏51中显示，也可以外接电脑，使用电脑记录摩擦力大小的变化，甚至绘制摩擦力变化曲线，并计算出动摩擦系数和静摩擦系数。

其原理在于，此过程中电机12功率恒定，测试机构20的质量为压块28质量十倍至一百倍，从而在计算中可以忽略压块28质量，连接块和测试机构20可看作在做匀速直线运动。当压块28和试样29，与摩擦底板27恰好发生相对运动时压块28受到摩擦力的大小为最大静摩擦力的大小，试样29应当轻薄，使得压块28质量为试样29的十倍至一百倍，从而在计算中可以忽略试样29质量，随后压块28和试样29，与摩擦底板27相对做匀速直线运动，此时力量传感器42记录滑动摩擦力的大小，上述摩擦力除以压块28重力，即为静摩擦系数和动摩擦系数的数值。

本实施例为提高适用性，在测试板25上设置水平仪31，在底架50底部设置调平脚52，调平脚52数量为四个分别处于底架50四个角上，调整好调平脚52，使得水平仪31显示测试台21位于水平状态。

为配合不同大小的压块28，牵引结构40的立柱41中空，立柱41内设垂直螺杆44，立柱41与垂直螺杆44螺纹连接，垂直螺杆44顶部设有手轮45，立柱41一侧开设有移动槽46，移动槽46内设有连接头47，连接头47一端穿过移动槽46与垂直螺杆44螺纹连接，连接头47另一端连接力量传感器42。调节手轮45就可以改变连接头47的高度，从而使得钢丝绳43处于水平状态。

本实施例，在底架50一侧设有控制面板53，显示屏51设置在控制面板53上，控制面板53上还设有急停开关54，提升使用的安全性。

为避免测试机构20乱动，在工作台11上设有限位开关18，限位开关18安装在限位开关架19上，限位开关架19固定在工作台11上，限位开关18与轴承座15相邻，测试机构20上设有与工作台11上的限位开关18匹配的限位开关触动片30，限位开关触动片30设置在导杆固定座23一侧，限位开关触动片30可转动，在需要对测试机构20进行限位时，移动测试机构20，转动限位开关触动片30，使得限位开关触动片30卡在限位开关18上，从而避免测试机构20乱动。也可以采用其他限位方式例如磁铁等。

此外，为保证精度，力量传感器42外设有弧面形挡板48，弧面型挡板侧看呈一段圆心角为三百五十度的圆弧，可避免力量传感器42受外界影响导致使用异常。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。