[发明专利]一种静摩擦系数测量方法

说明书

本发明公开了材料摩擦测量技术领域的一种静摩擦系数测量装置及方法，旨在解决现有技术中静摩擦系数测量需要单独提供样品，对于被测量物体有着尺寸、质量、位置上的限制，手持式摩擦系数测量装置只能用于水平方向被测表面测量的技术问题。所述装置包括推板、滑块、施压部、传感部；传感部包括第一传感器和第二传感器；推板包括顶面和侧面，顶面通过施压部和第一传感器与滑块接触，第一传感器设于施压部与滑块之间；侧面包括第一侧面，第一侧面通过第二传感器与滑块接触；第二传感器能够采集施加于滑块的横向外力，所述横向外力平行于被测表面；第一传感器能够采集施加于滑块的纵向外力，所述纵向外力垂直于被测表面。

技术领域

本发明涉及一种静摩擦系数测量装置及方法，属于材料摩擦测量技术领域。

背景技术

现有技术中进行静摩擦系数测量大多需要单独提供样品，或者对于被测量物体有着尺寸、质量、位置上的限制，无法满足实际需要。例如：在一些工程现场，无法及时进行测量；对正常使用的大型机床导轨做定期静摩擦系数检测以确保其精度时，则难以采样进行测量。手持式摩擦系数测量装置基本上只能用于水平方向被测表面的测量，限制了其适用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷或缺陷之一，提供了一种静摩擦系数测量装置，包括推板、滑块、施压部、传感部；

所述滑块底面与被测表面接触，所述传感部与外部模块电连接，传感部包括第一传感器和第二传感器；

所述推板包括顶面和侧面，顶面通过施压部和第一传感器与滑块接触，第一传感器设于施压部与滑块之间；

所述侧面包括第一侧面，第一侧面通过第二传感器与滑块接触；

所述第二传感器能够采集施加于滑块的横向外力，所述横向外力平行于被测表面；

所述第一传感器能够采集施加于滑块的纵向外力，所述纵向外力垂直于被测表面。

进一步地，所述侧面还包括第二侧面，所述传感部还包括第三传感器；

所述第二侧面设于第一侧面的对面，第二侧面通过第三传感器与滑块接触。

进一步地，所述推板连接有滚轮，推板通过滚轮与被测表面接触。

进一步地，所述施压部包括销钉和弹簧，所述推板顶面设有圆形通孔，所述销钉通过圆形通孔与推板螺纹连接，所述弹簧设于销钉与第一传感器之间。

进一步地，所述推板为三段弯折结构，每相邻两段之间弯折角为90度且弯折方向相同；

所述滑块为立方体，滑块设于三段弯折内侧。

为达到上述目的，本发明还提供了一种静摩擦系数测量方法，包括如下步骤：

通过施压部对滑块施加所述纵向外力；

通过推板对滑块施加所述横向外力，直至滑块由静止转为运动；

通过传感部采集纵向外力值和横向外力最大值；

通过外部模块根据传感部采集数据和被测表面与水平面夹角运算获取被测表面的静摩擦系数；

所述传感部采集数据包括纵向外力值和横向外力最大值。

进一步地，当所述夹角已知时，所述静摩擦系数包括如下计算公式：

式中，μ为静摩擦系数，F为横向外力最大值，N为纵向外力值，G为滑块所受重力，θ为测物体表面与水平面夹角，sin()为正弦函数，cos()为余弦函数。

进一步地，当所述夹角未知时，所述方法还包括如下步骤：