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原文传递一种测试岩石自然断面摩擦系数装置及测试方法

专利名称：	一种测试岩石自然断面摩擦系数装置及测试方法
摘要：	本发明提出了一种测试岩石自然断面摩擦系数装置及测试方法。包括：摩擦滑动测量装置、粗糙度测量系统及数据采集系统。其中，摩擦滑动测量装置，包括：立梁，安装在摩擦滑动测量装置的底座上，通过螺栓与底座相连。在立梁中设置至少两个沟槽，能够使摩擦副在沟槽中往复运动。通过采用激光共聚焦扫描显微镜测试自然岩石试件的粗糙度，精确测定了岩石滑动过程中粗糙度变化对摩擦系数的影响，能够兼顾采用JRC‑JCS模型研究时存在的精确不足的问题及采用抛光面作为摩擦滑动面研究时的测定不够全面的问题，实现了测定岩石自然断面往复磨损过程中摩擦系数的变化过程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	辽宁工程技术大学
发明人：	王来贵;赵国超;刘向峰;李喜林;赵娜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910489980.9
公开号：	CN110118723A
代理机构：	沈阳东大知识产权代理有限公司
代理人：	刘晓岚
分类号：	G01N19/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N19
申请人地址：	123000 辽宁省阜新市细河区中华路47号
主权项：	1.一种测试岩石自然断面摩擦系数装置，其特征在于，包括：摩擦滑动测量装置，粗糙度测量系统及数据采集系统，其中，所述摩擦滑动测量装置，包括：立梁(2)，安装在所述摩擦滑动测量装置的底座(1)上，通过螺栓与底座(1)相连；在所述立梁(2)中设置至少两个沟槽(3)，能够使摩擦副在沟槽(3)中上下运动。 2.根据权利要求1所述的一种测试岩石自然断面摩擦系数装置，其特征在于，所述摩擦滑动测量装置，还包括：导轨模组(4)，安装在所述底座(1)上，通过下端螺栓与底座(1)相连；滑块(5)，安装在所述导轨模组(4)上，与导轨模组(4)连接；托盘(6)和试件卡具(7)，安装在所述滑块(5)上，通过螺栓与滑块(5)连接；水平压力传感器(8)，安装在所述试件卡具(7)上；垂直压力传感器(9)，安装在摩擦副卡具(10)上；所述摩擦副卡具(10)，通过侧支架(11)与所述立梁(2)连接；横梁(12)，通过螺栓与所述立梁(2)连接；限位开关(15)，安装固定在所述导轨模组(4)上，控制器(16)与所述限位开关(15)连接；所述滑块(5)在限位开关(15)之间做往复运动。 3.根据权利要求1所述的一种测试岩石自然断面摩擦系数装置，其特征在于，所述粗糙度测量系统，包括：激光共聚焦扫描显微镜；所述激光共聚焦扫描显微镜测量试件粗糙度，将测量数据传输到所述粗糙度测量系统中的计算机终端输出，且将同一粗糙度量级的试件分组并进行编号。 4.根据权利要求1所述的一种测试岩石自然断面摩擦系数装置，其特征在于，所述数据采集系统，包括：动态应变仪(13)和计算机(14)，能够对试件的任意变形进行动态应变测量，压力传感器采集的数据由数据线传输到动态应变仪(13)，最终在所述计算机(14)输出。 5.采用权利要求1所述的一种测试岩石自然断面摩擦系数装置进行测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将编号的试件置于所述试件卡具(7)中，然后将花岗岩摩擦副置于所述摩擦副卡具(10)中，用沉头螺栓连接将所述侧支架(11)固定在摩擦副卡具(10)上，通过螺栓将侧支架(11)与立梁(2)连接；步骤二：打开电源，所述滑块(5)带动托盘(6)和试件卡具(7)及试件在限位开关(15)之间做往复运动，正压力FN由摩擦副卡具(10)上部的垂直压力传感器(9)测定，摩擦力f由试件卡具(7)两端的水平压力传感器(8)测定，压力传感器采集的数据由数据线传输到所述动态应变仪(13)，最终在计算机(14)输出，摩擦系数μ由公式计算得式中：FN-正压力，f-摩擦力，μ—摩擦系数；步骤三：当达到实验测定时间时，关闭电源工作，将试件拆下，由所述粗糙度测量系统测定试件的粗糙度Rai，Rai表示该试件第i次测量的粗糙度值，然后将试件置于试件卡具内，重复打开电源以后步骤，直至达到实验所需时间，最终得到粗糙度Ra和摩擦系数μ的关系：μ＝F(Ra)。
所属类别：	发明专利