[发明专利]一种橡胶摩擦实验机及实验方法

权利要求书

1.一种橡胶摩擦实验机包括基座(1）、橡胶固定装置、橡胶移动幅度检测装置、橡胶压力加载装置、橡胶摩擦力加载装置、信号采集处理装置，其特征在于：所述的橡胶固定装置固定在基座(1）上，橡胶移动幅度检测装置直接或间接固定在基座(1）上，橡胶压力加载装置、橡胶摩擦力加载装置固定在壳体(29）上，壳体固定在基座(1）上，信号采集处理装置与橡胶固定装置、橡胶移动幅度检测装置、橡胶压力加载装置、橡胶摩擦力加载装置的控制电路连接，用以采集橡胶的加热温度、橡胶移动幅度、橡胶施加的压力、橡胶加载的摩擦力。

2.根据权利要求1所述的橡胶摩擦实验机，其特征在于：所述的橡胶固定装置包括摩擦平台(2）、弹性体(5）、固定座(6）、摩擦台(8）、热电偶(9）、排水器(19）、隔水板(20），摩擦平台(2）上表面固定弹性体(5），弹性体(5）上端固定座(6），固定座(6）上表面固定摩擦台(8），摩擦台(8）顶部设置有隔水板(20）与热电偶(9），摩擦台(8）上表面设置有实验凹槽(81），实验凹槽(81）的四周设置有加热电阻丝(J1），排水器(19）固定在实验凹槽(81）的内壁上，实验凹槽(81）侧壁上端设置有半椭圆凹槽(82），便于橡胶试样的装卸，加热电阻丝（J1），加热电阻丝（J1）固定在摩擦台(8）与实验凹槽(81）形成的内空腔中，热电偶(9）用于检测摩擦台(8）的温度，实验凹槽(81）上方设置有水管(21），水管(21）固定在壳体(29）上。

3.根据权利要求2所述的橡胶摩擦实验机，其特征在于：橡胶移动幅度检测装置包括传感器固定块(3）、摩擦力传感器(4），摩擦平台(2）上平面固定传感器固定块(3），传感器固定块(3）上固定摩擦力传感器(4），摩擦力传感器(4）的监测接触端与固定座（6）接触。

4.根据权利要求3所述的橡胶摩擦实验机，其特征在于：橡胶压力加载装置包括包括丝杆固定块(13）、滚珠丝杆(14）、施力板(16）、带轮一(17）、步进电机(30），步进电机(30）固定在壳体(29）上，步进电机(30）输出轴上固定的带轮一(17）通过带传动与滚珠丝杆(14）上端的固定的带轮二连接，滚珠丝杆(14）的两端通过安装在壳体(29）表面上的两块丝杆固定块(13）内的轴承进行固定，滚珠丝杆(14）上安装的螺母固定施力板(16）的一端，施力板(16）的另一端固定滑台压力板(27）的后端，滑台压力板(27）固定在直线运动导轨一(15）的滑块上，滑台压力板(27）前端安装有负荷传感器(28），而滑台压力板(27）下端装有直线轴承(26），直线轴承(26）的内孔滑动压头盘(25）上表面设置的竖直方向的滑柱，压头盘(25）上表面的滑柱上端设置的外圆柱直径大于直线轴承(26）的内孔直径，用以防止压头盘(25）脱落，压头盘(25）上端面与负荷传感器(28）的触点接触，用于检测压头盘(25）上施加的力。

5.根据权利要求4所述的橡胶摩擦实验机，其特征在于：橡胶摩擦力加载装置包括包括销轴(10）、推杆(11）、摩擦头(22）、压头座(23）、滚动体(24）、直线运动轴承(W1）、导向轴(12）、线圈架(W3）、感应线圈(W4）、平衡弹簧片(W5）、高强永磁铁(W6）、保持架(W7），导向轴(12）的外部装有直线运动轴承(W1），导向轴(12）后端固定有叉形的线圈架(W3），线圈架(W3）的两叉形部分分别固定感应线圈(W4），感应线圈(W4）与平衡弹簧片(W5）的一端固定连接，保持架(W7）与平衡弹簧片(W5）的另一端固定连接，高强永磁铁(W6）设置于线圈架(W3）的两叉形中间后方，高强永磁铁(W6）固定在保持架(W7）上，直线运动轴承(W1）、保持架(W7）固定在壳体(29）上，摩擦头(22）是固定在压头座(23）的底部，压头座(23）的顶部设置可以绕着其自身中心转动的滚动体(24），压头座(23）与推杆(11）的前端固定连接，推杆(11）后端通过销轴(10）与导向轴(12）铰链连接。

6.根据权利要求5所述的橡胶摩擦实验机，其特征在于：信号采集处理装置包括测控系统计算机，橡胶固定装置、橡胶移动幅度检测装置、橡胶压力加载装置、橡胶摩擦力加载装置的控制电路与测控系统计算机连接，橡胶固定装置的控制电路与加热电阻丝(J1）的电磁开关、热电偶(9）、水管(21）的电磁阀开关连接，橡胶移动幅度检测装置的控制电路与摩擦力传感器(4）连接，橡胶压力加载装置的控制电路与步进电机(30）、负荷传感器(28）连接，橡胶摩擦力加载装置的控制电路与感应线圈(W4）连接。

7.根据权利要求6所述的橡胶摩擦实验机摩擦实验的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：打开计算机、实验仪器开关；

步骤2：将橡胶试样装夹在实验凹槽中；

步骤3：利用测控系统计算机，设置橡胶试样的实验温度与橡胶压力加载装置施加的压力、橡胶摩擦力施加的摩擦力的实验参数；

步骤4：实验仪器自动进行升温；

步骤5：测控系统计算机检测热电偶是否达到步骤3中所设置的橡胶试样的实验温度，若是，则进行步骤6；若否则继续进行步骤4；

步骤6：实验仪器自动进行橡胶试样的压力、摩擦力加载；

步骤7：测控系统计算机检测是否达到步骤3中所设置的橡胶压力参数，若是，则开始试验，同时打开水管的电磁阀开关，让水从水管中滴入实验凹槽里；若否，则继续执行步骤6；

步骤8：实验结束后保存数据，保存实验过程曲线与实验结果。