[发明专利]摩擦系数测定方法

说明书

本发明提供了一种摩擦系数测试仪，属于摩擦系数测试技术领域，包括立柱和用于支撑待测球体且供所述待测球体下落的支撑板，所述支撑板一端通过滑块滑动设置在所述立柱上，另一端搭放在工作台上，所述立柱上还设置有用于固定所述滑块位置的限位块，所述支撑板与所述滑块铰接，所述支撑板上设置有光电门组。本发明提供了一种摩擦系数测定方法。本发明提供的摩擦系数测试仪和测定方法，旨在解决待测球体的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数需要分别进行测量，且测量结果准确度低的技术问题。

技术领域

本发明属于摩擦系数测试技术领域，更具体地说，是涉及一种摩擦系数测定方法。

背景技术

摩擦系数是指两物体接触面之间的摩擦阻力和正向压力之间的比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为滑动摩擦系数和滚动摩擦系数，滑动摩擦系数又分为静滑动摩擦系数和动滑动摩擦系数。动滑动摩擦系数是当两物体的接触面发生相对滑动时产生的。滚动摩擦系数是物体在另一物体上滚动(或有滚动趋势)时受到的阻碍作用，是由物体和支承面接触处的形变而产生的，是阻碍滚动的切向力与法向正压力之间的比值。在工程技术应用中，给定材料和接触情况的所有摩擦系数通常都可以认为是常量。

目前，一般的摩擦系数测试仪只能测出滑块与板之间的滑动摩擦系数，测量球体与平板之间的滑动摩擦系数时只能通过摩擦磨损试验机(tribometers)进行测量。而采用摩擦磨损试验机(tribometers)测量球体与平板之间摩擦系数时需将球体压到平板上，使其在平板面内滑动，测量两者有相对运动趋势时的切向力和正向压力，通过计算两者的比值得出静滑动摩擦系数；通过计算两者发生相对运动之后的切向力与正向力的比值得出两者间的动滑动摩擦系数。摩擦磨损试验机(tribometers)的主要问题是：只能固定特定尺寸范围甚至是唯一尺寸的球，通用性差；球必须有一定强度，否则会被夹烂或是挤压坏掉；且tribometer不能测量滚动摩擦系数。

因此，急需一种摩擦系数测试装置，既可以测量球体与平板之间的滑动摩擦系数，也可以测量球体与平板之间的滚动摩擦系数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摩擦系数测定方法，旨在解决球体和平板之间的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数不能采用同一个摩擦系数测试仪进行测量的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种摩擦系数测试仪，包括：立柱和用于支撑测试用平板的支撑板，所述支撑板一端通过滑块滑动设置在所述立柱)上，另一端搭放在工作台上，所述立柱上还设置有用于固定所述滑块位置的限位块，所述支撑板与所述滑块铰接，所述支撑板上设置有光电门组。

进一步地，所述光电门组包括沿所述支撑板长度方向依次分布的第一光电门、第二光电门和第三光电门，所述第一光电门设置在所述立柱和所述第二光电门之间，所述支撑板的自由端设置有用于收纳待测球体的收纳框。

进一步地，所述立柱为螺纹杆，所述限位块包括分别与所述立柱螺纹连接的第一块体和第二块体，所述第一块体设置在所述滑块的上方，所述第二块体设置在所述滑块的下方。

进一步地，所述立柱底部设置有向所述支撑板自由端延伸的底座，所述支撑板自由端搭放在所述底座上。

摩擦系数测定方法，包括以下步骤：

将测试用平板放置到摩擦系数测试仪上，将待测球体放置到所述测试用平板上，并使所述待测球体沿所述测试用平板长轴滚落；

获取所述待测球体由所述测试用平板上滚落时的加速度和所述测试用平板的倾斜角度，分别记为a和θ；

调整所述测试用平板的倾斜角度，得出多组加速度与倾斜角度的对应值，记为a_i和sinθ_i；