[发明专利]一种旋转式表面摩擦系数测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种旋转式表面摩擦系数测试系统，其特征在于：包括水平台面(3)、可调节挡板(17)、固定挡板(1)和旋转加载装置，所述水平台面(3)、所述可调节挡板(17)和所述固定挡板(1)用于固定待测地板(2)，所述旋转加载装置包括由上至下依次设置的电机(9)、圆盘(6)以及标准重物(5)，所述圆盘(6)内设有传感器(8)，所述电机(9)通过一电机转轴(10)与所述传感器(8)顶部连接，所述传感器(8)的底部通过一连接组件与所述标准重物(5)连接，所述传感器(8)与所述圆盘(6)之间连接有弹性元件(7)，初始状态下，所述弹性元件(7)未发生形变；所述水平台面(3)的一端连接一固定挡板(1)，所述水平台面(3)的另一端设置有一可调节挡板(17)，所述可调节挡板(17)通过调节螺栓(18)与另一所述固定挡板(1)连接，另一所述固定挡板(1)轴向设置有与所述调节螺栓(18)配合的内螺纹，各所述固定挡板(1)上端铰接有一固定钢架(11)，各所述固定钢架(11)的另一端与所述电机(9)的外壳铰接；所述连接组件包括异形连接轴(12)和异形轴套(16)，所述异形连接轴(12)外部套设有所述异形轴套(16)，且所述异形连接轴(12)能够在所述异形轴套(16)内上下移动，所述异形轴套(16)与所述标准重物(5)通过螺丝(15)固定。

2.根据权利要求1所述的旋转式表面摩擦系数测试系统，其特征在于：所述传感器(8)置于所述圆盘(6)内部的中间位置，所述弹性元件(7)设置有多个，且多个所述弹性元件(7)关于所述传感器(8)中心对称设置。

3.根据权利要求2所述的旋转式表面摩擦系数测试系统，其特征在于：所述弹性元件(7)两端分别焊接在所述圆盘(6)的内壁和所述传感器(8)上。

4.根据权利要求2所述的旋转式表面摩擦系数测试系统，其特征在于：所述传感器(8)上设置有第一挂钩(13)，所述圆盘(6)的内壁上设置有第二挂钩(14)，所述弹性元件(7)两端分别与所述第一挂钩(13)和所述第二挂钩(14)连接。

5.根据权利要求1所述的旋转式表面摩擦系数测试系统，其特征在于：所述电机(9)为恒定转速的电机，所述电机(9)的角速度小于6^○/s。

6.根据权利要求1所述的旋转式表面摩擦系数测试系统，其特征在于：所述弹性元件(7)中心对称设置有四个或六个。

7.根据权利要求6述的旋转式表面摩擦系数测试系统，其特征在于：所述弹性元件(7)为不锈钢弹簧，所述弹性元件(7)承受拉力的范围在0.1N到2N之间。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的旋转式表面摩擦系数测试系统的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.将模拟材料(4)固定连接于所述标准重物(5)下表面；

b.开启所述电机(9)，所述电机(9)通过所述电机转轴(10)带动所述传感器(8)转动，所述传感器(8)转动带动所述弹性元件(7)伸长，所述弹性元件(7)逐渐被拉伸且其所受拉力逐渐增加所述传感器(8)将所述弹性元件(7)对所述传感器(8)施加的拉力传输至一计算机，所述计算机根据所述传感器(8)输送的数据生成模拟材料(4)所受的摩擦阻力随时间变化的曲线，得到最大静摩擦力、静摩擦系数、滑动摩擦力和滑动摩擦系数。

9.根据权利要求8所述的旋转式表面摩擦系数测试系统的测试方法：其特征在于：

a、根据模拟材料(4)与所述待测地板(2)之间的摩擦阻力随时间变化的曲线，模拟材料(4)与待测地板(2)间处于要滑动而尚未滑动的临界状态时，所述传感器(8)所受的拉力为模拟材料(4)所受的最大静摩擦力F，静摩擦系数的计算公式为：

u＝F/N

式中：F最大静摩擦力；N为地板所受正压力；u为所求静摩擦系数；

b、根据模拟材料(4)与所述待测地板(2)之间的摩擦阻力随时间变化的曲线，当标准重物(5)与待测地板(2)间发生相对运动时，所述传感器(8)所受的拉力为模拟材料(4)与待测地板(2)之间的滑动摩擦力F’，滑动摩擦系数u’的计算公式为：

u’＝F’/N

式中：F’为滑动摩擦力；N为地板所受正压力；u’为所求滑动摩擦系数。