[發明專利]一種橡膠摩擦實驗機及實驗方法

在審

• 申請號: 201710632278.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107449732A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李安玲;王濤;劉松鋒;孔令豪;楊慷;郭婭晨;周楊京
• 申請（專利權）人: 安陽工學院
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所(普通合伙)41116
• 代理人: 楊紅軍

1.一種橡膠摩擦實驗機包括基座(1）、橡膠固定裝置、橡膠移動幅度檢測裝置、橡膠壓力加載裝置、橡膠摩擦力加載裝置、信號采集處理裝置，其特征在于：所述的橡膠固定裝置固定在基座(1）上，橡膠移動幅度檢測裝置直接或間接固定在基座(1）上，橡膠壓力加載裝置、橡膠摩擦力加載裝置固定在殼體(29）上，殼體固定在基座(1）上，信號采集處理裝置與橡膠固定裝置、橡膠移動幅度檢測裝置、橡膠壓力加載裝置、橡膠摩擦力加載裝置的控制電路連接，用以采集橡膠的加熱溫度、橡膠移動幅度、橡膠施加的壓力、橡膠加載的摩擦力。

2.根據權利要求1所述的橡膠摩擦實驗機，其特征在于：所述的橡膠固定裝置包括摩擦平臺(2）、彈性體(5）、固定座(6）、摩擦臺(8）、熱電偶(9）、排水器(19）、隔水板(20），摩擦平臺(2）上表面固定彈性體(5），彈性體(5）上端固定座(6），固定座(6）上表面固定摩擦臺(8），摩擦臺(8）頂部設置有隔水板(20）與熱電偶(9），摩擦臺(8）上表面設置有實驗凹槽(81），實驗凹槽(81）的四周設置有加熱電阻絲(J1），排水器(19）固定在實驗凹槽(81）的內壁上，實驗凹槽(81）側壁上端設置有半橢圓凹槽(82），便于橡膠試樣的裝卸，加熱電阻絲（J1），加熱電阻絲（J1）固定在摩擦臺(8）與實驗凹槽(81）形成的內空腔中，熱電偶(9）用于檢測摩擦臺(8）的溫度，實驗凹槽(81）上方設置有水管(21），水管(21）固定在殼體(29）上。

3.根據權利要求2所述的橡膠摩擦實驗機，其特征在于：橡膠移動幅度檢測裝置包括傳感器固定塊(3）、摩擦力傳感器(4），摩擦平臺(2）上平面固定傳感器固定塊(3），傳感器固定塊(3）上固定摩擦力傳感器(4），摩擦力傳感器(4）的監測接觸端與固定座（6）接觸。

4.根據權利要求3所述的橡膠摩擦實驗機，其特征在于：橡膠壓力加載裝置包括包括絲桿固定塊(13）、滾珠絲桿(14）、施力板(16）、帶輪一(17）、步進電機(30），步進電機(30）固定在殼體(29）上，步進電機(30）輸出軸上固定的帶輪一(17）通過帶傳動與滾珠絲桿(14）上端的固定的帶輪二連接，滾珠絲桿(14）的兩端通過安裝在殼體(29）表面上的兩塊絲桿固定塊(13）內的軸承進行固定，滾珠絲桿(14）上安裝的螺母固定施力板(16）的一端，施力板(16）的另一端固定滑臺壓力板(27）的后端，滑臺壓力板(27）固定在直線運動導軌一(15）的滑塊上，滑臺壓力板(27）前端安裝有負荷傳感器(28），而滑臺壓力板(27）下端裝有直線軸承(26），直線軸承(26）的內孔滑動壓頭盤(25）上表面設置的豎直方向的滑柱，壓頭盤(25）上表面的滑柱上端設置的外圓柱直徑大于直線軸承(26）的內孔直徑，用以防止壓頭盤(25）脫落，壓頭盤(25）上端面與負荷傳感器(28）的觸點接觸，用于檢測壓頭盤(25）上施加的力。

5.根據權利要求4所述的橡膠摩擦實驗機，其特征在于：橡膠摩擦力加載裝置包括包括銷軸(10）、推桿(11）、摩擦頭(22）、壓頭座(23）、滾動體(24）、直線運動軸承(W1）、導向軸(12）、線圈架(W3）、感應線圈(W4）、平衡彈簧片(W5）、高強永磁鐵(W6）、保持架(W7），導向軸(12）的外部裝有直線運動軸承(W1），導向軸(12）后端固定有叉形的線圈架(W3），線圈架(W3）的兩叉形部分分別固定感應線圈(W4），感應線圈(W4）與平衡彈簧片(W5）的一端固定連接，保持架(W7）與平衡彈簧片(W5）的另一端固定連接，高強永磁鐵(W6）設置于線圈架(W3）的兩叉形中間后方，高強永磁鐵(W6）固定在保持架(W7）上，直線運動軸承(W1）、保持架(W7）固定在殼體(29）上，摩擦頭(22）是固定在壓頭座(23）的底部，壓頭座(23）的頂部設置可以繞著其自身中心轉動的滾動體(24），壓頭座(23）與推桿(11）的前端固定連接，推桿(11）后端通過銷軸(10）與導向軸(12）鉸鏈連接。

6.根據權利要求5所述的橡膠摩擦實驗機，其特征在于：信號采集處理裝置包括測控系統計算機，橡膠固定裝置、橡膠移動幅度檢測裝置、橡膠壓力加載裝置、橡膠摩擦力加載裝置的控制電路與測控系統計算機連接，橡膠固定裝置的控制電路與加熱電阻絲(J1）的電磁開關、熱電偶(9）、水管(21）的電磁閥開關連接，橡膠移動幅度檢測裝置的控制電路與摩擦力傳感器(4）連接，橡膠壓力加載裝置的控制電路與步進電機(30）、負荷傳感器(28）連接，橡膠摩擦力加載裝置的控制電路與感應線圈(W4）連接。

7.根據權利要求6所述的橡膠摩擦實驗機摩擦實驗的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：打開計算機、實驗儀器開關；

步驟2：將橡膠試樣裝夾在實驗凹槽中；

步驟3：利用測控系統計算機，設置橡膠試樣的實驗溫度與橡膠壓力加載裝置施加的壓力、橡膠摩擦力施加的摩擦力的實驗參數；

步驟4：實驗儀器自動進行升溫；

步驟5：測控系統計算機檢測熱電偶是否達到步驟3中所設置的橡膠試樣的實驗溫度，若是，則進行步驟6；若否則繼續進行步驟4；

步驟6：實驗儀器自動進行橡膠試樣的壓力、摩擦力加載；

步驟7：測控系統計算機檢測是否達到步驟3中所設置的橡膠壓力參數，若是，則開始試驗，同時打開水管的電磁閥開關，讓水從水管中滴入實驗凹槽里；若否，則繼續執行步驟6；

步驟8：實驗結束后保存數據，保存實驗過程曲線與實驗結果。