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原文传递一种静摩擦系数测量装置及方法

专利名称：	一种静摩擦系数测量装置及方法
摘要：	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。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学常州校区
发明人：	王郑;苑明海;黄伟俊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910336742.4
公开号：	CN110031396A
代理机构：	南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：	董建林
分类号：	G01N19/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N19
申请人地址：	213022 江苏省常州市新北区晋陵北路200号
主权项：	1.一种静摩擦系数测量装置，其特征是，包括推板(3)、滑块(9)、施压部、传感部；所述滑块(9)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(5)和第二传感器；所述推板(3)包括顶面和侧面，顶面通过施压部和第一传感器(5)与滑块(9)接触，第一传感器(5)设于施压部与滑块(9)之间；所述侧面包括第一侧面，第一侧面通过第二传感器(6)与滑块(9)接触；所述第二传感器(6)能够采集施加于滑块(9)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(5)能够采集施加于滑块(9)的纵向外力，所述纵向外力垂直于被测表面。 2.根据权利要求1所述的静摩擦系数测量装置，其特征是，所述侧面还包括第二侧面，所述传感部还包括第三传感器(10)；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(10)与滑块(9)接触。 3.根据权利要求1所述的静摩擦系数测量装置，其特征是，所述推板(3)连接有滚轮(8)，推板(3)通过滚轮(8)与被测表面接触。 4.根据权利要求1所述的静摩擦系数测量装置，其特征是，所述施压部包括销钉(1)和弹簧(2)，所述推板(3)顶面设有圆形通孔，所述销钉(1)通过圆形通孔与推板(3)螺纹连接，所述弹簧(2)设于销钉(1)与第一传感器(5)之间。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的静摩擦系数测量装置，其特征是，所述推板(3)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(9)为立方体，滑块(9)设于三段弯折内侧。 6.一种静摩擦系数测量方法，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述装置进行测量，所述方法包括如下步骤：通过施压部对滑块(9)施加所述纵向外力；通过推板(3)对滑块(9)施加所述横向外力，直至滑块(9)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。 7.根据权利要求6所述的静摩擦系数测量方法，其特征在于，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。 8.根据权利要求6所述的静摩擦系数测量方法，其特征在于，当所述夹角未知时，所述方法还包括如下步骤：通过推板(3)对滑块(9)施加与所述横向外力方向相反的反向外力，直至滑块(9)由静止转为运动；通过传感部采集反向外力最大值；所述传感部采集数据还包括反向外力最大值。 9.根据权利要求8所述的静摩擦系数测量方法，其特征在于，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，H为反向外力最大值。 10.根据权利要求8或9所述的静摩擦系数测量方法，其特征在于，所述纵向外力不小于滑块所受重力的100倍。
所属类别：	发明专利