[發(fā)明專利]一種雙動(dòng)式摩擦系數(shù)測定裝置及其測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310280158.4
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN103323391A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 運(yùn)新兵;劉雪晶;裴久楊;李冰;高飛;樊志新;宋寶韞
• 申請（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N19/02
• 分類號(hào): G01N19/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 曲永祚;李洪福

1.一種雙動(dòng)式摩擦系數(shù)測定裝置，其特征在于：包括上動(dòng)力部分、下動(dòng)力部分、工作部分和支撐部分；上動(dòng)力部分包括材料性能測試儀（1）、熱氣擋板（2）、上水冷裝置（3）以及聯(lián)接螺釘（4）；下動(dòng)力部分包括液壓缸（15）、壓力傳感器（14）以及下水冷裝置（13）；工作部分放置在高溫加熱爐（22）內(nèi)，工作部分包括上壓桿（5）、上擋筒（6）、上擋筒頂蓋（7）、擠壓筒（8）、擠壓桿（9）、擠壓桿頂桿（10）、下?lián)跬玻?1）、固定柱銷（19）、坯料（20）、可拔柱銷（21）；支撐部分包括上支撐板（12）、下支撐板（16）、支撐螺桿（17）、緊固螺栓（18）；下支撐板（16）上設(shè)置兩個(gè)支撐螺桿（17），支撐螺桿（17）上固定支撐板（12），兩個(gè)支撐螺桿（17）之間及上支撐板（12）的下部設(shè)置液壓缸（15），液壓缸（15）上設(shè)置壓力傳感器（14），壓力傳感器（14）上設(shè)置擠壓桿頂桿（10），擠壓桿頂桿（10）的上端部為擠壓桿（9），擠壓桿（9）上放置坯料（20）和擠壓筒（8），擠壓筒（8）上設(shè)置上擋筒頂蓋（7），上擋筒頂蓋（7）與上擋筒（6）通過可拔柱銷（21）聯(lián)接，上擋筒（6）通過固定柱銷（19）與下?lián)跬玻?1）聯(lián)接，下?lián)跬玻?1）由緊固螺栓（18）固定在上支撐板（12）上。擠壓筒（8）上設(shè)置上壓桿（5），上壓桿（5）通過聯(lián)接螺釘（4）聯(lián)接在上水冷裝置（3）上，上水冷裝置（3）固定在材料性能測試儀（1）上，材料性能測試儀（1）下端設(shè)置熱氣擋板（2）。

2.一種雙動(dòng)式摩擦系數(shù)測定裝置測定摩擦系數(shù)方法，其特征在于：

第一步：將坯料（20）裝在擠壓筒(8)內(nèi)，在高溫加熱爐（22）內(nèi)通入保護(hù)性氣體，啟動(dòng)高溫加熱爐(22)，將工作部分加熱到預(yù)定溫度；

第二步：由于下動(dòng)力部分的作用，使擠壓桿(9)向上運(yùn)動(dòng)，使坯料(20)發(fā)生鐓粗變形，并形成一定的壓力P1：

第三步：當(dāng)坯料（20）鐓粗在擠壓筒(8)內(nèi)后，由于上動(dòng)力部分的作用，使得上壓桿（5）穿過上擋筒頂蓋（7）的兩個(gè)孔將擠壓筒推下；再通過上動(dòng)力部分的材料性能測試儀得到推筒過程的載荷行程曲線，則坯料（20）與擠壓筒（8）之間的摩擦剪應(yīng)力：

τ=1000(Fa-Fb)πd(Lb-La)(MPa)]]>

式中：F_a－A點(diǎn)擠壓筒所受的瞬時(shí)載荷，單位N;

F_b－B點(diǎn)擠壓筒所受的瞬時(shí)載荷，單位N;

L_a－A點(diǎn)擠壓筒所受的瞬時(shí)位移，單位mm;

L_b－B點(diǎn)擠壓筒所受的瞬時(shí)位移，單位mm;

第四步：當(dāng)擠壓筒（8）完全脫離坯料（20）后，將可拔柱銷（21）拔除，旋轉(zhuǎn)上壓桿（5），使上壓桿直接接觸上擋筒頂蓋（7），用上動(dòng)力部分將坯料壓縮;通過得到的載荷行程曲線分析出其應(yīng)力應(yīng)變曲線，并得到坯料在此變形條件下的流動(dòng)應(yīng)力σ_s，再根據(jù)米賽斯屈服條件K=0.577σ_s，得到材料的最大剪應(yīng)力值K。

第五步：根據(jù)常摩擦條件，其摩擦剪應(yīng)力τ的表達(dá)式為：

τ=mK.

則可確定摩擦系數(shù)：

m=1000(Fa-Fb)πdK(Lb-La).]]>