[發(fā)明專利]滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試裝置及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910233075.7
• 申請(qǐng)日: 2019-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109799187B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N19/02
• 分類號(hào): G01N19/02
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 田甜

1.滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于，包括：

基座；

旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述基座上，用于支撐第一測(cè)試體并帶動(dòng)所述第一測(cè)試體同步旋轉(zhuǎn)，所述第一測(cè)試體設(shè)有三個(gè)且圍繞所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸均勻分布在所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的頂部，所述第一測(cè)試體為板體或球體；以及

第一監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置在所述基座上，用于監(jiān)測(cè)位于所述第一測(cè)試體上方并與三個(gè)所述第一測(cè)試體分別相切的第二測(cè)試體的角加速度，所述第二測(cè)試體為均質(zhì)球體。

2.如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于：還包括第二監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置在所述基座上，用于監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)所述第一測(cè)試體及所述第二測(cè)試體的運(yùn)動(dòng)情況。

3.如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于：所述第一測(cè)試體為球體，所述第一測(cè)試體的半徑小于或等于所述第二測(cè)試體的半徑。

4.如權(quán)利要求1或2所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于：所述第一測(cè)試體為球體時(shí)，三個(gè)所述第一測(cè)試體兩兩相切；

所述第一測(cè)試體為板體時(shí)，三個(gè)所述第一測(cè)試體與豎直方向分別呈銳角設(shè)置，且三個(gè)所述第一測(cè)試體的傾斜角度一致。

5.如權(quán)利要求4所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于：各所述第一測(cè)試體分別通過(guò)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)頂部的固定裝置固定設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。

6.滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：

將三個(gè)所述第一測(cè)試體分別固定安裝在權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，將第二測(cè)試體放置到所述第一測(cè)試體的上方，且使得所述第二測(cè)試體與三個(gè)所述第一測(cè)試體分別相切；

調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角加速度，直至所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體由同步運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

獲得所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體由同步運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述第二測(cè)試體的角加速度，記為臨界角加速度；

根據(jù)所述臨界角加速度計(jì)算得出所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體之間的靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試方法，其特征在于，所述根據(jù)所述臨界角加速度計(jì)算得出所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體之間的靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)步驟包括：

利用公式計(jì)算得出所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體之間的靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)；

其中，r為所述第二測(cè)試體的半徑，α_c為所述臨界角加速度的絕對(duì)值；

當(dāng)所述第一測(cè)試體為板體時(shí)，各所述第一測(cè)試體與所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸之間的夾角相同，該所述夾角記為θ為

當(dāng)所述第一測(cè)試體為球體時(shí)，θ為所述第二測(cè)試體的中心與任一個(gè)所述第一測(cè)試體的中心連接線與所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸之間的夾角。

8.如權(quán)利要求6所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試方法，其特征在于，所述獲得所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體由同步運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所述第二測(cè)試體的臨界角加速度步驟之后還包括以下步驟：

獲得所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所述第二測(cè)試體的角加速度，記為絕對(duì)角加速度；

根據(jù)所述絕對(duì)角加速度計(jì)算得出所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體之間的動(dòng)滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

9.如權(quán)利要求8所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試方法，其特征在于：所述根據(jù)所述絕對(duì)角加速度計(jì)算得出所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體之間的動(dòng)滑動(dòng)摩擦系數(shù)步驟包括：

利用公式計(jì)算得出所述第一測(cè)試體與所述第二測(cè)試體之間的動(dòng)滑動(dòng)摩擦系數(shù)；

其中，r為所述第二測(cè)試體的半徑，α_a為所述絕對(duì)角加速度的絕對(duì)值；

當(dāng)所述第一測(cè)試體為板體時(shí)，各所述第一測(cè)試體與所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸之間的夾角相同，該所述夾角記為θ為

當(dāng)所述第一測(cè)試體為球體時(shí)，θ為所述第二測(cè)試體的中心與任一個(gè)所述第一測(cè)試體的中心連接線與所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸之間的夾角。

10.如權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試方法，其特征在于：所述調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角加速度步驟包括持續(xù)增加所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的角加速度或持續(xù)減小所述旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的角加速度。