[發明專利]豆莢桿的表面摩擦系數測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201810566820.5
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108444906B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 劉望;李東旭;王杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本發明公開一種豆莢桿的表面摩擦系數測試裝置，包括壓扁測試機構和拉力測試機構，所述壓扁測試機構包括豆莢桿支撐架、壓臺、壓桿和第一推拉力計，壓臺設于兩所述豆莢桿支撐架之間，壓桿設于所述壓臺的正上方，第一推拉力計連接于所述壓桿頂部，用于測定所述壓桿將所述處于展開狀態的豆莢桿完全壓扁時豆莢桿對所述壓桿產生的反作用力；所述拉力測試機構包括卷筒、壓扁夾具、第二推拉力計，壓扁夾具與所述卷筒外圍面平行地、可直線移動地連接在所述處于壓扁狀態的豆莢桿的始端，第二推拉力計連接于所述壓扁夾具上，用于測定將所述處于壓扁狀態的豆莢桿平直地拉出移動時所需要的最小拉力。本發明所述測試裝置結構簡單，操作簡便，測試結果可靠。

技術領域

本發明涉及一種測試裝置，具體涉及一種豆莢桿的表面摩擦系數測試裝置及測試方法。

背景技術

復合材料豆莢桿是一種采用碳纖維樹脂基復合材料研制而成的可以壓平卷曲收攏的薄壁管狀桿，其由上下兩個近似“Ω”型的薄殼結構黏合而成，橫截面呈中空、薄壁、對稱的透鏡狀，在完全展開后的穩定工作狀態為透鏡形截面，因而也稱為透鏡式薄壁管狀空間伸展臂。復合材料豆莢桿由于具有重量輕、剛度較大、收攏效率高、展開過程可靠等優異性能，在航天器上正得到日益廣泛的應用，其為大尺寸航天器可展開支撐結構提供了一種全新的技術解決手段。

復合材料豆莢桿結構在工作前以壓扁狀態卷曲收攏，工作時在展開機構驅動下展開成穩定構型，因而設計良好的展開機構是成功應用這類結構的關鍵。當前，一類依靠摩擦力作為展開牽引力的展開機構成為了一種較為可行、且具有應用前景的設計方案。然而，在這類展開機構的設計過程中，需要知道提供多大的展開牽引力較為合適，進而需要獲取和確定豆莢桿表面摩擦系數這一重要參數。由于豆莢桿為一類新型的截面可變形結構，其力學特性較為復雜，截止目前，還很少見到有關豆莢桿表面摩擦系數測試裝置及測試方法的文獻資料報道。

申請號為201510682700.8的專利文獻公開了一種光纜動摩擦系數測試設備及方法，包括上、下兩塊鋼板，兩塊鋼板之間通過支撐桿支撐，兩塊鋼板之間水平放置待測光纜，上鋼板頂壁的中央放置有砝碼，兩塊鋼板的一側上方豎直設有一根拉伸牽引桿，拉伸牽引桿下端裝有夾持待測光纜的夾具，夾具正下方設有一個定滑輪，待測光纜的一端通過定滑輪連接至所述夾具，且定滑輪與待測光纜水平放置的部分位于同一平面，所述拉伸牽引桿的上端連接至萬能試驗機。該測試設備所針對的光纜形狀是固定的，且它獲取到的水平拉力是待測光纜在水平移動距離之間的平均拉力值，測試的是動摩擦系數，由于豆莢桿具有其特殊的結構特性，且豆莢桿的展開機構通常是采用卷筒并依靠摩擦力作為展開牽引力，需要測試的是靜摩擦力，因此該測試裝置并不適用于豆莢桿的表面摩擦系數測試。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種豆莢桿的表面摩擦系數測試裝置，旨在解決現有的摩擦系數測試裝置不適用于豆莢桿的表面摩擦系數測試的問題。

為實現上述目的，本發明提出一種豆莢桿的表面摩擦系數測試裝置，包括壓扁測試機構和拉力測試機構，

所述壓扁測試機構包括：

豆莢桿支撐架，包括相隔設置的兩個，用以使處于展開狀態的豆莢桿水平架設于兩所述豆莢桿支撐架上；

壓臺，設于兩所述豆莢桿支撐架之間，所述壓臺的最高處與所述處于展開狀態的豆莢桿的底邊緣剛好接觸；

壓桿，其設于所述壓臺的正上方；

第一推拉力計，其連接于所述壓桿頂部，用于測定所述壓桿將所述處于展開狀態的豆莢桿完全壓扁時豆莢桿對所述壓桿產生的反作用力；

所述拉力測試機構包括：

卷筒，其可轉動地設于卷筒支撐架上，用以使處于壓扁狀態的豆莢桿重疊地卷繞在所述卷筒上；

壓扁夾具，其與所述卷筒外圍面平行地、可直線移動地連接在所述處于壓扁狀態的豆莢桿的始端；