[發(fā)明專利]一種書寫工具摩擦力測試裝置及其測試方法

有效

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• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108872064B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 汪朋飛;羅曉毅;刁東風
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02;G01L5/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種書寫工具摩擦力測試裝置，其包括基座和書寫工具，其特征在于，所述基座上設置有位移調節(jié)裝置、紙張承載平臺、驅動裝置、數據采集裝置和計算機，所述位移調節(jié)裝置上設置有懸臂梁，所述懸臂梁上設置有應變片組件，所述懸臂梁前端底部設置有夾持裝置，所述紙張承載平臺上設置有紙張、以及與所述紙張連接并將紙張拉展的紙張預緊裝置，所述夾持裝置用于夾持定位所述書寫工具、并使所述書寫工具相對于所述紙張成預設書寫角度傾斜，所述驅動裝置與所述紙張承載平臺連接并驅動所述紙張承載平臺往復運動，所述驅動裝置還與所述計算機連接，所述應變片組件、所述數據采集裝置以及所述計算機依次連接；

所述紙張承載平臺包括：運動臺、設置在所述運動臺上表面的底板、設置在所述底板上表面的置物臺、以及設置在所述置物臺上方并與所述置物臺連接的第一紙壓板；所述紙張位于所述置物臺與所述第一紙壓板之間并可往復滑動；所述第一紙壓板上設置有用于裸露所述紙張的若干個鏤空；

所述紙張預緊裝置包括對稱設置在所述底板兩側的第一卷紙機構和第二卷紙機構，所述紙張的兩端分別與所述第一卷紙機構、所述第二卷紙機構連接，所述第一卷紙機構與所述第二卷紙機構將所述紙張的兩端向遠離所述底板方向卷動；所述第一卷紙機構包括：支架、對稱設置的第一圓環(huán)和第二圓環(huán)、空心柱、轉軸以及卷紙筒；所述空心柱的一端插入所述第一圓環(huán)內、另一端具有開口并朝向所述第二圓環(huán)；所述轉軸的第一端從所述開口插入所述空心柱內并可沿所述空心柱往復滑動，所述轉軸的第二端穿過所述第二圓環(huán)；所述轉軸的第一端通過彈性件與所述空心柱連接，所述彈性件的形變方向平行于所述轉軸的滑動方向；所述第二圓環(huán)內壁上設置有若干個齒槽，所述轉軸的外壁上設置有若干個與所述齒槽嚙合的齒尖；所述卷紙筒套設在所述空心柱上；所述卷紙筒內壁上設置有與所述齒尖嚙合的卡槽。

2.根據權利要求1所述書寫工具摩擦力測試裝置，其特征在于，所述夾持裝置包括：套筒、連接柱、以及若干個限位件；所述套筒的上端和下端均開口；所述連接柱固定設置在所述套筒外表面、并與所述懸臂梁垂直連接；所述套筒上設置有若干個螺紋通孔，所述限位件上設置有外螺紋，所述外螺紋與所述螺紋通孔相配合以使所述限位件的一端置于所述套筒內。

3.根據權利要求2所述書寫工具摩擦力測試裝置，其特征在于，所述書寫工具為筆芯，所述筆芯穿過所述套筒，所述限位件頂持所述筆芯。

4.根據權利要求2所述書寫工具摩擦力測試裝置，其特征在于，所述書寫工具為鋼筆筆尖，所述套筒的下端開口內設置有安裝件，所述安裝件的一端置于所述套筒外并與所述鋼筆筆尖連接，所述安裝件用于將從所述套筒上端開口注入的墨水傳遞給所述鋼筆筆尖，所述限位件頂持所述安裝件。

5.根據權利要求1所述書寫工具摩擦力測試裝置，其特征在于，所述應變片組件包括對稱設置在所述懸臂梁上表面和下表面的第一應變片、第二應變片；所述第一應變片和所述第二應變片用于當所述位移調節(jié)裝置通過調節(jié)所述懸臂梁的高度以調節(jié)所述書寫工具對所述紙張產生的載荷時，根據所述懸臂梁的形變量測量所述紙張承受的載荷信息。

6.根據權利要求1所述書寫工具摩擦力測試裝置，其特征在于，所述數據采集裝置包括依次連接的電橋盒、信號放大器以及數據采集卡；所述電橋盒與所述應變片組件連接；所述數據采集卡與所述計算機連接。

7.一種基于權利要求1-6任一項所述的書寫工具摩擦力測試裝置的測試方法，其特征在于，其包括步驟：

分別對書寫工具、紙張進行裝夾和固定；

通過位移調節(jié)裝置對書寫工具進行位置調整及載荷調整；

啟動驅動裝置，由所述應變片組件采集載荷信息和摩擦力信息，利用與所述應變片組件連接的數據采集裝置對載荷信息和摩擦力信息進行分析和記錄，并利用與數據采集裝置連接的計算機計算獲取摩擦系數。