可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置，用于臨界滾動摩擦系數的測定。它包括底座，底座一端固定有鉸支座，底座另一端裝有可調支撐架，鉸支座上有工作臺，工作臺測試區域內嵌裝有平板狀的被測試樣Ⅱ，被測試樣Ⅱ上放置圓柱形金屬件的被測試樣Ⅰ；工作臺下面制作有矩形槽，可調支撐架上有升降調節螺釘和與矩形槽接觸的光滑球體；通過電磁鐵和直流電源可任意改變正壓力大小，并通過百分表精確測定滾動摩擦系數

Adjustable critical rolling friction coefficient measuring device

The utility model discloses an adjustable critical rolling friction coefficient measuring device, which is used for measuring the critical rolling friction coefficient. It comprises a base, the base is fixed with a hinged support base, the other end is provided with an adjustable support frame, a worktable hinge bearing, test area work table embedded with a flat test sample of the test sample, I like of cylindrical metal parts to be tested; the working bench is made on the surface of the rectangular groove adjustable lifting adjusting screw, and contact with the rectangular groove of smooth sphere on the support frame; the electromagnet and the DC power supply can be arbitrarily changed is the size of the pressure, and the accurate determination of the rolling friction coefficient indicator

【技術實現步驟摘要】
可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置
本技術涉及一種摩擦系數測量裝置，屬于測量儀器

技術介紹
現有的當測量兩物體之間的滾動摩擦系數時，可將兩物體同時放置于一傾角可以變化的斜面上，一物體置于另一物體之上。下面的物體固定于斜面上,上面的物體制作成圓柱狀，可以在下面的物體表面上自由滾動。如圖1所示。根據牛頓第二定律分析被測試樣1開始運動時的情況。當傾斜角不大時,被測試樣1相對于被測試樣2處于靜止狀態。這時，有下式的力平衡：N–mgcosθ=0(1)mgsinθ-f=0(2)（1）式中，N為被測試樣2施加在被測試樣1上的支撐反力；（2）式中，f為摩擦力。逐漸增大θ角（可以通過改變距離x實現）到θ=θ0時，被測試樣1恰好開始滾動，這時摩擦力記為fr，fr=u0N，此時的u0稱為滾動摩擦系數，也是本技術要測量的物理量。將該式代入到（1）、（2）式中，可得u0=tanθ0=x0/y(3)不同材料、不同表面粗糙度、不同使用環境條件下，兩物體間的u0不同，故需要儀器設備在具體條件下進行摩擦系數的測定；另正壓力的大小理論上不會影響u0的大小，但在工程應用中，由于兩摩擦材料接觸表面的微觀形態不同（尤其是金屬材料對非金屬材料的摩擦），正壓力變化會導致u0在一定范圍內發生變動，故在不同正壓力大小施加作用下的u0精確測定，也是工程應用中需要解決的問題。經文獻查新和專利檢索，現有用于測定滾動摩擦系數（如M-2000多功能摩擦-磨損實驗機）的方法原理可歸結為斜面小車法，即將被測試樣1做成小車車輪，被測試樣2做成平板，對小車施加不同重量以測定兩材料間的滾動摩擦系數。該方法需要在待測試樣上裝配滾動軸承，欲使小車車輪滾動，必須先克服滾動軸承滾子與保持架間的摩擦力，故存在一定測量誤差。此外，中國專利ZL99251092.9《摩擦系數測定儀》是通過觀察得到θ0角來計算u0的，精度較低，且無法改變正壓力，只涉及靜摩擦系數測定，不涉及滾動摩擦系數測定范疇。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足之處，本技術提供一種可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置，可任意改變正壓力大小，精確測定滾動摩擦系數u0，將摩擦系數的測定問題轉換為距離測量問題，同時，可適應較大范圍的臨界滑動摩擦系數變化。本技術是通過如下技術方案實現的：一種可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置，它包括底座，底座上面的一端固定有鉸支座，底座上面的另一端裝有可調支撐架，底座上表面制作有測量可調支撐架移動距離的標尺；所述鉸支座上通過鉸接軸鉸接有工作臺，工作臺在初始位置與所述底座平行，所述工作臺的中部有測試區域，測試區域內嵌裝有平板狀的被測試樣Ⅱ，被測試樣Ⅱ上放置有被測試樣Ⅰ，被測試樣Ⅰ是圓柱形金屬件；所述被測試樣Ⅱ下方安裝有給被測試樣Ⅰ提供壓力的電磁鐵，電磁鐵的繞組線圈電連接有可調直流電壓源；所述電磁鐵的鐵芯是“U”形，所述電磁鐵通過卡箍和螺栓組件固定在所述工作臺下面；所述工作臺遠離鉸支座的半段下面制作有矩形槽，還包括分置的百分表座，百分表座上裝有用于測定所述工作臺抬升高度的百分表，百分表的測頭與所述工作臺遠離鉸支座的半段上面接觸；所述可調支撐架位于所述矩形槽下方，可調支撐架是橫跨在底座上的槽形支架，可調支撐架上安裝有升降調節螺釘，升降調節螺釘通過螺紋副安裝在所述可調支撐架的橫梁中部，所述升降調節螺釘與所述底座相垂直，所述升降調節螺釘的下端為調整手柄，所述升降調節螺釘的上端剛性連接有球體支撐座，球體支撐座上端的球窩上坐落有光滑球體，光滑球體的上部與所述矩形槽接觸，矩形槽的槽寬小于光滑球體直徑；所述底座的兩側制作有供所述可調支撐架滑動的“T”型通槽，可調支撐架的兩側支撐板的下端通過螺栓組件鎖定在底座上，螺栓組件的螺栓頭卡裝在所述“T”型通槽內。所述被測試樣Ⅰ制作成中間粗兩端細的臺階圓軸形，被測試樣Ⅰ在靜止和滾動時均與所述電磁鐵構成封閉磁路。所述升降調節螺釘的上端通過球座連接件剛性連接所述球體支撐座，球座連接件上端為板件與球體支撐座用多個螺釘固定，球座連接件下端中部為螺柱與升降調節螺釘的上端通過螺紋副固定。所述工作臺的測試區域靠近所述鉸支座的極限位置設置有擋塊。所述底座的下端面上設置有多個調整螺釘。所述被測試樣Ⅱ的上平面與所述工作臺的上平面齊平或低于所述工作臺的上平面。所述工作臺靠近鉸接軸的一端具有筋板，所述鉸支座的兩側與底座之間有加強肋板。本技術的有益效果是：1、本技術將摩擦系數的測定問題轉換為距離測量問題，便捷直觀；將負載施加變換為電磁力施加，操作簡便，誤差小。2、本技術精度高：距離x的測定通過百分表測定讀取，精度可達到0.01mm,精度較高；測量距離y的標尺精度亦可達到0.01mm，精度較高。另外，如果被測試樣Ⅰ與被測試樣Ⅱ間的臨界滾動摩擦系數較小時，出現無顯著距離x讀取時被測試樣Ⅰ就在被測試樣Ⅱ上發生滾動的情形，本技術很好的解決了這個問題。在松開可調支撐架兩側的螺栓組件聯接副后，可調支撐架可沿底板滑動，即改變y值，至理想距離后，擰緊螺栓組件，將可調支撐架與底板重新緊固。此時，新y值可由固連在工作臺底板上的標尺讀數讀取。可調支撐架在移動時，由于剛性連接，可帶動光滑球體沿工作臺下方的矩形槽一同移動；在重新固定后，可通過升降調節螺釘改變x值；在升起工作臺的時候，光滑球體會自適應工作變化而在矩形槽中移動。如此水平距離y被加長，抬起的距離x會有顯著讀數，可適應較大范圍的臨界滑動摩擦系數變化。3、本技術正壓力施加通過電磁吸力裝置實現，可通過改變直流電流的大小改變正壓力大小，測量不同正壓力下兩材料間的滾動摩擦系數。4、本技術測量結構簡單、操作便利，易于實施推廣。附圖說明下面根據附圖和實施例對本技術進一步說明。圖1是本技術主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的C向視圖；圖4是圖1的B-B剖面圖；圖5是圖2的A-A剖面圖；圖6是本技術原理圖；圖7是本技術測定調整原理圖。圖中，1、工作臺，1-1、筋板，1-2、矩形槽，2、擋塊，3、被測試樣Ⅰ，4、被測試樣Ⅱ，5、電磁鐵，5-1、繞組線圈，5-2、可調直流電壓源，6、卡箍，7、百分表座，8、光滑球體，9、升降調節螺釘，9-1、球座連接件，10、球體支撐座，11、調整螺釘，12、底座，12-1、“T”型通槽，13、鉸支座，13-1、加強肋板，14、鉸接軸，15、可調支撐架，16、標尺，17、螺栓組件。具體實施方式下面結合實施例對本技術進一步說明。如附圖圖1-圖5所示的一種可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置，它包括底座12，底座12上面的一端固定有鉸支座13，底座12上面的另一端裝有可調支撐架15，底座12上表面制作有測量可調支撐架15移動距離的標尺16；所述鉸支座13上通過鉸接軸14鉸接有工作臺1，工作臺1在初始位置與所述底座12平行，所述工作臺1的中部有測試區域，測試區域內嵌裝有平板狀的被測試樣Ⅱ4，被測試樣Ⅱ4上放置有被測試樣Ⅰ3，被測試樣Ⅰ3是圓柱形金屬件；所述被測試樣Ⅱ4下方安裝有給被測試樣Ⅰ3提供壓力的電磁鐵5，電磁鐵5的繞組線圈5-1電連接有可調直流電壓源5-2；所述電磁鐵5的鐵芯是“U”形，所述電磁鐵5通過卡箍6和螺栓組件固定在所述工作臺1下面；所述工作臺1遠離鉸支座13的半段下面制作有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置，其特征在于：它包括底座（12），底座（12）上面的一端固定有鉸支座（13），底座（12）上面的另一端裝有可調支撐架（15），底座（12）上表面制作有測量可調支撐架（15）移動距離的標尺（16）；所述鉸支座（13）上通過鉸接軸（14）鉸接有工作臺（1），工作臺（1）在初始位置與所述底座（12）平行，所述工作臺（1）的中部有測試區域，測試區域內嵌裝有平板狀的被測試樣Ⅱ（4），被測試樣Ⅱ（4）上放置有被測試樣Ⅰ（3），被測試樣Ⅰ（3）是圓柱形金屬件；所述被測試樣Ⅱ（4）下方安裝有給被測試樣Ⅰ（3）提供壓力的電磁鐵（5），電磁鐵（5）的繞組線圈（5?1）電連接有可調直流電壓源（5?2）；所述電磁鐵（5）的鐵芯是“U”形，所述電磁鐵（5）通過卡箍（6）和螺栓組件固定在所述工作臺（1）下面；所述工作臺（1）遠離鉸支座（13）的半段下面制作有矩形槽（1?2），還包括分置的百分表座（7），百分表座（7）上裝有用于測定所述工作臺（1）抬升高度的百分表，百分表的測頭與所述工作臺（1）遠離鉸支座（13）的半段上面接觸；所述可調支撐架（15）位于所述矩形槽（1?2）下方，可調支撐架（15）是橫跨在底座（12）上的槽形支架，可調支撐架（15）上安裝有升降調節螺釘（9），升降調節螺釘（9）通過螺紋副安裝在所述可調支撐架（15）的橫梁中部，所述升降調節螺釘（9）與所述底座（12）相垂直，所述升降調節螺釘（9）的下端為調整手柄，所述升降調節螺釘（9）的上端剛性連接有球體支撐座（10），球體支撐座（10）上端的球窩上坐落有光滑球體（8），光滑球體（8）的上部與所述矩形槽（1?2）接觸，矩形槽（1?2）的槽寬小于光滑球體（8）直徑；所述底座（12）的兩側制作有供所述可調支撐架（15）滑動的“T”型通槽（12?1），可調支撐架（15）的兩側支撐板的下端通過螺栓組件（17）鎖定在底座（12）上，螺栓組件（17）的螺栓頭卡裝在所述“T”型通槽（12?1）內。...

【技術特征摘要】
1.一種可調式臨界滾動摩擦系數測定裝置，其特征在于：它包括底座（12），底座（12）上面的一端固定有鉸支座（13），底座（12）上面的另一端裝有可調支撐架（15），底座（12）上表面制作有測量可調支撐架（15）移動距離的標尺（16）；所述鉸支座（13）上通過鉸接軸（14）鉸接有工作臺（1），工作臺（1）在初始位置與所述底座（12）平行，所述工作臺（1）的中部有測試區域，測試區域內嵌裝有平板狀的被測試樣Ⅱ（4），被測試樣Ⅱ（4）上放置有被測試樣Ⅰ（3），被測試樣Ⅰ（3）是圓柱形金屬件；所述被測試樣Ⅱ（4）下方安裝有給被測試樣Ⅰ（3）提供壓力的電磁鐵（5），電磁鐵（5）的繞組線圈（5-1）電連接有可調直流電壓源（5-2）；所述電磁鐵（5）的鐵芯是“U”形，所述電磁鐵（5）通過卡箍（6）和螺栓組件固定在所述工作臺（1）下面；所述工作臺（1）遠離鉸支座（13）的半段下面制作有矩形槽（1-2），還包括分置的百分表座（7），百分表座（7）上裝有用于測定所述工作臺（1）抬升高度的百分表，百分表的測頭與所述工作臺（1）遠離鉸支座（13）的半段上面接觸；所述可調支撐架（15）位于所述矩形槽（1-2）下方，可調支撐架（15）是橫跨在底座（12）上的槽形支架，可調支撐架（15）上安裝有升降調節螺釘（9），升降調節螺釘（9）通過螺紋副安裝在所述可調支撐架（15）的橫梁中部，所述升降調節螺釘（9）與所述底座（12）相垂直，所述升降調節螺釘（9）的下端為調整手柄，所述升降調節螺釘（9）的上端剛性連接有球體支撐座（10），球體支撐座（10）上端的球窩上坐落有光滑球體（8），光滑球體（8）的上部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張磊，黃傳輝，程玉省，陸興華，孫健，
申請(專利權)人：徐州工程學院，徐州興旗機械制造有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇,32