[发明专利]一种具有载荷自平衡的摩擦力检测装置

说明书

本发明提供了一种具有载荷自平衡的摩擦力检测装置，包括摩擦杆装置、砝码、弹簧、螺母、空心螺管、力传感器、支撑板、侧臂装置、支撑架装置和摩擦盘；所述摩擦杆装置通过圆法兰直线轴承固定在支撑板上，所述支撑板的一端与力传感器相连，所述支撑板承受载重后发生弯曲变形，将弯矩传递给力传感器；所述力传感器安装在支撑架装置上，所述侧臂装置固定在支撑架装置上；本发明采用弹簧消除摩擦杆自身重力的影响，测出不同载荷条件下摩擦力的大小，本发明设计结构简单，降低了设备生产成本，具有简单、可靠和易操作的特点。

技术领域

本发明属于测量设备技术领域，具体涉及一种具有载荷自平衡的摩擦力 检测装置。

背景技术

目前测量摩擦力的装置，一般采用应变式传感器测量恒定载荷条件下的 摩擦力的大小，但此过程中无法消除摩擦杆自身的重量，从而导致测量结果 有误差，而且调节载荷大小的方式比较困难。针对目前的发展状况，为了研 究变载荷条件下摩擦力的大小，本发明设计了一种具有载荷自平衡的摩擦力 检测装置，其特点是当摩擦盘静止时，可根据力传感器示数的变化，利用弹 簧消除摩擦杆自身重力的影响；当摩擦盘转动时，利用力传感器测出不同载 荷条件下摩擦力的大小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有载荷自平衡的摩擦力检测装置，以解决 上述背景技术中提出的问题，本发明采取如下技术方案：

一种具有载荷自平衡的摩擦力检测装置，包括摩擦杆装置、砝码、弹簧、 螺母、空心螺管、力传感器、支撑板、侧臂装置、支撑架装置和摩擦盘；

所述摩擦杆装置通过圆法兰直线轴承固定在支撑板上，所述支撑板的一 端与力传感器相连，所述支撑板承受载重后发生弯曲变形，将弯矩传递给力 传感器；所述力传感器安装在支撑架装置上，所述侧臂装置固定在支撑架装 置上；

所述摩擦杆装置包括螺杆、砝码盘、直柄延长杆、圆法兰直线轴承、刀 柄和刀片；直柄延长杆从圆法兰直线轴承的中心孔穿过后，与刀柄连接，上 端与砝码盘连接，砝码盘的大圆盘中心孔与实心螺杆连接；所述摩擦杆装置 通过圆法兰直线轴承固定在支撑板上；

所述空心螺管的顶部为带螺纹的空心螺杆轴，其底部为螺管底座，弹簧 套在螺杆轴上，螺母固定在螺杆轴上并托住弹簧，空心螺管底部套入圆法兰 直线轴承并通过螺管底座固定在支撑板的上端面；

所述砝码置于摩擦杆装置的砝码盘上。

进一步地，所述侧臂装置包括第一连接块、光杆、T型连接板、星型手柄 螺丝、夹持块、第二连接块、防撞挡板、轴承、电子倍增器和第三连接块， 轴承连接支撑架中间板与第一连接块，T型连接板包括螺丝安装孔821和光杆 安装孔，光杆安装孔用于连接固定光杆；螺丝安装孔用于安装星型手柄螺丝， 所述电子倍增器通过第三连接块固定在侧臂装置上。

进一步地，所述防撞挡板包括护板和固定板，所述固定板通过紧定螺钉 固定在支撑架中间板上。

进一步地，所述支撑架装置包括支撑架中间板和支撑架底座，支撑架中 间板底部通过螺栓固定在支撑架底座上，支撑架中间板顶部设有两个孔，用 于安装力传感器

本发明提供的一种具有载荷自平衡的摩擦力检测装置的工作原理是转动 螺母，使螺母向下运动，为保持弹簧压缩量不变，此时砝码盘带动直柄延长 杆向下运动，力传感器示数保持初始值不变。当刀片恰好接触到试样时，继 续转动螺母，弹簧伸长，弹簧对支撑板的作用力减小，力传感器示数减小。 在力与弹簧形变量关系图像中找出零界点，从而确定螺母的零界位置。此后， 通过加减砝码的方式来改变载荷即改变摩擦正压力，从而测出变载荷条件下 的摩擦力大小。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.利用力传感器示数的变化，采用弹簧消除摩擦杆自身重力的影响，测 出不同载荷条件下摩擦力的大小。