[实用新型]一种测定不同压强下材料静、动滑动摩擦系数的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及滑动摩擦系数测量领域，特别一种测定不同压强下材料静、动滑动摩擦系数的试验装置。

背景技术

近代摩擦理论认为，产生干摩擦的主要物理原因是：接合面间的啮合作用和分子间的凝聚力作用。当接触面比较粗糙时，两物体表面上较大的凸凹不平互相交错啮合，形成对滑动的阻碍。啮合是弹塑性的，啮合的程度取决于接触面的压强。接触面的压强越大，啮合的越好，阻碍滑动的作用也就越大，对大多数工程来讲，这是产生摩擦的主要原因。因此，接触面的压强影响着滑动摩擦的大小，测定不同压强下材料的滑动摩擦系数具有重要实际工程意义。

滑动摩擦分为静滑动摩擦力和动滑动摩擦力。物体处于将要滑动而尚未滑动的临界平衡状态，摩擦力达到最大值，称为最大静滑动摩擦力，最大静滑动摩擦力与接触物间正压力的比例系数为静滑动摩擦系数。物体滑动后，阻碍物体滑动的摩擦力称为动滑动摩擦力，动滑动摩擦力与接触物间正压力的比例系数为动滑动摩擦系数。动滑动摩擦系数跟相对滑动速度有关，当相对滑动速度不大时，可近似认为动滑动摩擦系数为常数。通常动滑动摩擦系数比静滑动摩擦系数略小。

对静动滑动摩擦系数的测量通常做法是：将试样放置在某一斜面上，通过改变斜面角度找到滑动的临界角度来测定。但通常做法存在缺陷：在试块形状尺寸确定的情况下，很难测定不同压强下的静、动滑动摩擦系数，尤其是较大压强下的静、动滑动摩擦系数。

发明内容

本实用新型的目的是：为解决上述现有技术中的技术问题，提供一种测定不同压强下材料静、动滑动摩擦系数的试验装置，能够在不同压强下测定材料的静、动滑动摩擦系数。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供了一种测定不同压强下材料静、动滑动摩擦系数的试验装置，包括：采用四立柱刚架结构的主架、竖向加载系统、水平加载系统、计算机控制采集系统1；

所述主架包括：主架顶板3、主架立柱7、主架底座13、移动板8；主架立柱7通过滑动板8的预留孔一端与主架顶板3的下端刚性连接，另一端与主架底座13上端刚性连接，移动板8可以沿着主架立柱7在上下滑动；     

所述竖向加载系统包括：竖向加载螺杆4、电动加载模块Ⅰ2、竖向力传感器5、竖向加载杆6、竖向压头10；电动加载模块Ⅰ2固定在主架顶板3上端，竖向加载螺杆4与电动加载模块Ⅰ2、主架顶板3螺纹连接，竖向加载螺杆4与竖向力传感器5采用球形铰接，竖向力传感器5、竖向加载杆6、移动板8依次固定连接，竖向压头10对应竖向加载杆6固定在移动板8的下方；电动加载模块Ⅰ2可以驱动竖向加载螺杆4旋转，从而推动竖向力传感器5、竖向加载杆6、移动板8和竖向压头10上下运动；

所述水平加载系统包括：水平加载螺杆15、电动加载模块Ⅱ16、水平加载杆20、水平力传感器14、固定板19、活动夹板12、固定夹板11；固定夹板11设置于竖向压头10下方的主架底座13上；水平加载螺杆15与电动加载模块Ⅱ16、固定板19螺纹连接，水平加载螺杆15与水平力传感器14采用球形铰接，水平力传感器14、水平加载杆20、活动夹板12依次固定连接；连接后将固定板19固定于主架底座13上，活动夹板12与固定夹板11对应且下端不与主架底座13接触；电动加载模块Ⅱ16驱动水平加载螺杆15旋转，从而推动水平力传感器14、水平加载杆20、活动夹板12在水平方向运动；夹紧试样，可以对试样施加大小不同的压力，利用螺纹自锁保持压力。

所述计算机采集控制系统1位于主架顶板3上端，可以通过第一数据线21、第四数据线23分别控制电动加载模块Ⅰ2、电动加载模块Ⅱ16运行，通过第二数据线22、第三数据通讯线14与竖向力传感器5、水平力传感器14连接；计算机采集控制系统1可以采集竖向力传感器5、水平力传感器14与时间的关系曲线、以及采集竖向力传感器5与水平力传感器14之间的关系曲线。

其中，所述活动夹板12和固定夹板11均为L型，且对称放置。

其中，所述测定不同压强下材料静、动滑动摩擦系数的试验装置采用双接触面摩擦的方式，试验要求三块试样，滑动摩擦过程是两个接触面同时滑动。