[發明專利]一種動摩擦系數測量方法

在審

• 申請號: 201811050384.2
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN108844893A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 李詩龍;余群
• 申請（專利權）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

一種動摩擦系數測量方法，涉及測量儀器技術領域，包括將摩擦試樣固定在試件夾持裝置上；通過與試件夾持裝置相連的杠桿加載裝置向摩擦試樣施加法向力N；通過滑塊移動裝置使試件夾持裝置帶動摩擦試樣移動，并確定摩擦試樣之間的摩擦力。本發明涉及的動摩擦系數測量方法，能夠在不同溫度、載荷和相對滑移速度的條件下對摩擦試樣之間的動摩擦系數進行測量，具有結構簡單、安裝方便的優點，測量精度更高，特別為農產品加工機械設計提供可靠的依據。

技術領域

本發明屬于測量儀器技術領域，更具體地，涉及一種動摩擦系數測量方法。

背景技術

摩擦系數是相互接觸的兩個物體之間的摩擦力與正壓力的比值。金屬與金屬、金屬與非金屬以及非金屬等不同材質的物體之間，在摩擦過程中受溫度、壓力、表面粗糙度、移動速度等因素的影響而具有不同的摩擦系數，如谷物顆粒在清理、輸送、脫殼、擠壓或碾磨等加工過程中，籽粒與籽粒表面之間或籽粒與機械構件表面之間的動摩擦系數受溫度、壓力、表面粗糙度和相互滑移速度等因素的變化而變化。摩擦系數的大小直接關系到摩擦力的大小，影響著動力設備的設計或選擇，因此測量摩擦試樣的動摩擦系數隨載荷、滑移速度、粗糙表面和溫度的非線性變化規律對工程設計、理論研究都具有重要意義。

現有測量摩擦系數的儀器主要有：擺式摩擦系數測試儀，磨耗儀器，摩擦系數測試儀等。但這些儀器存在結構復雜、功能單一、適應性不強、測量精度較差等不足，測量時沒有考慮溫度速度等外界環境的影響。因此，有必要加以改進。

發明內容

本發明的目的是提供一種動摩擦系數測量方法，以測量不同的滑移速度、載荷大小和溫度下摩擦試樣之間的動摩擦系數。

為了實現上述目的，本發明提供一種動摩擦系數測量方法，包括：

步驟1、將摩擦試樣固定在試件夾持裝置上；

步驟2、通過與試件夾持裝置相連的杠桿加載裝置向所述摩擦試樣施加載荷；

步驟3、通過滑塊移動裝置使試件夾持裝置帶動所述摩擦試樣移動，并確定摩擦試樣之間的摩擦力；

步驟4、根據動摩擦系數μ的計算公式，計算動摩擦系數：

μ＝F/N

式中：

μ為動摩擦系數；

F為摩擦力；

N為摩擦試樣所受的法向力。

優選地，所述杠桿加載裝置包括底座，底座上設有固定安裝的支撐桿，支撐桿的頂部設有鉸接的活動支架，活動支架的頂部設有鉸接的杠桿，所述杠桿的一端設有配重，所述杠桿的另一端為載荷加載端，所述底座還設有壓力傳感器，所述壓力傳感器靠近所述杠桿設有配重的一端。

優選地，所述試件夾持裝置位于所述活動支架和所述載荷加載端之間，包括下試件夾持器和上試件夾持器，所述上試件夾持器設于所述下試件夾持器的上方；所述上試件夾持器的頂部與所述杠桿固定連接，所述下試件夾持器的底部與所述滑塊移動裝置固定連接；

所述摩擦試樣包括上摩擦片試樣和下摩擦片試樣，上摩擦片試樣設于所述上試件夾持器的底部，所述下摩擦片試樣設于所述下試件夾持器的頂部。

優選地，所述步驟1中，將所述上摩擦片試樣固定于所述上試件夾持器的底部，將所述下摩擦片試樣固定于所述下試件夾持器的頂部，并調節所述配重的大小和位置使所述杠桿在空載時保持平衡。

優選地，所述滑塊移動裝置包括電機、絲杠、滑塊和支座，所述絲桿與所述杠桿互相垂直布置，所述絲桿的一端與所述電機的輸出端驅動連接，所述絲桿的另一端通過所述支座設置于所述底座上，所述滑塊通過螺母與所述絲杠連接，所述下試件夾持器與所述滑塊的頂部固定連接。

優選地，根據以下公式計算所受法向力N：