[发明专利]一种模拟高空爬管作业接触区原位综合测试设备

说明书

本发明公开一种模拟高空爬管作业接触区原位综合测试设备，其包括基座、第一试样承载装置、第二试样承载装置、采集装置以及控制器，基座上形成有采集位置，第一试样承载装置和第二试样承载装置对应用以承载第一试样和第二试样，第一试样承载装置和第二试样承载装置对应采集位置设于基座，且至少其中之一为可活动地安装于基座，使得第一试样和第二试样可在采集位置形成配合并产生接触区，采集装置对应采集位置设于基座，用以检测第一试样和第二试样在采集位置处配合时的试验参数，控制器电性连接第一试样承载装置、第二试样承载装置和采集装置，用以对应控制第一试样承载装置、第二试样承载装置和采集装置。

技术领域

本发明属静摩擦分析测试技术领域，具体涉及一种模拟高空爬管作业接触区原位综合测试设备。

背景技术

随着经济与科技的发展，工业与生活需求不断提高，城镇燃气管、热力管、油气管以及化工管等管网建设里程逐渐增加，管网运营安全成为关注焦点，直接关系到生命和财产安全，迫切需要对运营管网进行检测和维护。由于很多管道都架设在高空，而且输送介质具有高温、高压、毒性或者辐射性，其作业环境恶劣，因此，近年来，安全高效的空间管网检测与维护成为了研究的热点。

智能爬管机器人是进行空间管网检测与维护的重要设备，而爬管作业过程是一个复杂的运动作业过程，综合了爬管作业过程中的附着静止、爬行运动、检测和维修等过程，是动静交替结合的过程，始终处于非稳态载荷中，智能爬管机器人的橡胶材料与管道间的非稳态静摩擦和动摩擦作业机理，以及不同作业工况和环境下橡胶材料与管道间的摩擦学行为直接影响着管道作业的安全，因此，迫切需要通过深入的理论研究为智能爬管机器人安全稳定作业提供设计理论和服役评价，保证高空作业的安全性、稳定性以及持久性。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种模拟高空爬管作业接触区原位综合测试设备，以解决现有的非稳态摩擦运动机理研究较少的技术问题。

本发明提出一种模拟高空爬管作业接触区原位综合测试设备，包括：

基座，所述基座上形成有采集位置；

第一试样承载装置和第二试样承载装置，对应用以承载第一试样和第二试样，所述第一试样承载装置和所述第二试样承载装置对应所述采集位置设于所述基座，且至少其中之一为可活动地安装于所述基座，使得第一试样和第二试样可在所述采集位置形成配合并产生接触区；

采集装置，对应所述采集位置设于所述基座，用以检测第一试样和第二试样在所述采集位置处配合时的试验参数；以及，

控制器，电性连接所述第一试样承载装置、所述第二试样承载装置和所述采集装置，用以对应控制所述第一试样承载装置、所述第二试样承载装置和所述采集装置。

可选地，所述第一试样承载装置对应设于所述采集位置的上方，且具有上下向的活动行程，所述第二试样承载装置设于所述第一试样承载装置的下方，且具有左右向的活动行程。

可选地，所述第二试样呈沿左右向延伸的柱形设置，所述第一试样设于所述第二试样的上方，且下端面设有向上凹陷形成的接触部，所述接触部具有至少一个水平面、以及对称设于所述水平面的多个倾斜面，所述多个倾斜面用以在所述第一试样和所述第二试样抵接时进行前后向的限位，所述水平面和所述多个倾斜面用以形成所述多个接触区。

可选地，所述第一试样承载装置包括：

第一试样组件，可沿上下向活动地设于所述基座，所述第一试样组件用以夹持第一试样；

第一试样驱动机构，驱动连接所述第一试样组件，用以驱动所述第一试样组件上下活动。

可选地，所述第一试样组件呈可沿上下向弹性伸缩设置；和/或，

所述第一试样组件包括：

上连接座，与所述第一试样驱动机构驱动连接，所述上连接座具有下端面，且向下凸设有压块；