一種靜摩擦力試驗機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉一種實驗儀器，具體是一種靜摩擦力試驗機。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦力的測量是研究材料、工具、裝備的失效過程和失效機理的基礎(chǔ)，也是提高性能、優(yōu)化設(shè)計的前提。摩擦力分為靜摩擦力和動摩擦力。靜摩擦力是相對運動的表面在由靜止變?yōu)檫\動的瞬間所達到的最大摩擦力，動摩擦力是在運動中的表面之間的摩擦力。
[0003]現(xiàn)有的摩擦力測量裝置都關(guān)注動摩擦力，往往采用旋轉(zhuǎn)或線性的運動方式，測量兩物體間的摩擦力。由于運動速度一般較大，往往選用轉(zhuǎn)速較高的電機。這樣的條件下，物體運動速度太快，靜摩擦力的特征無法獲取。并且現(xiàn)有裝置通常模式單一，缺乏控制摩擦副的工作環(huán)境的手段，無法有效模擬不同條件下工作的摩擦副。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有測量裝置測量兩物體間的摩擦力不準確的問題，本發(fā)明提供了一種靜摩擦力試驗機，該靜摩擦力試驗機可以模擬不同條件下摩擦副的接觸情況并測量摩擦副間的靜摩擦力，從而解決現(xiàn)有實驗裝置中不適合測量靜摩擦力或靜摩擦力測量不準的問題，該靜摩擦力試驗機還可以控制摩擦副的溫度及所處環(huán)境。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種靜摩擦力試驗機，包括樣品座和杠桿調(diào)載機構(gòu)，該杠桿調(diào)載機構(gòu)含有杠桿和第一配重，杠桿的一端位于樣品座的上方，第一配重設(shè)置于杠桿的另一端，杠桿的支點位于杠桿的兩端之間，第一配重能夠沿杠桿的一端向該杠桿的另一端往復(fù)移動，所述靜摩擦力試驗機還包括能夠驅(qū)動樣品座沿水平方向移動的驅(qū)動機構(gòu)。
[0006]所述靜摩擦力試驗機還包括測量支板，測量支板上固定有多根相互平行的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與杠桿平行，樣品座位于測量支板的上方，樣品座與導(dǎo)軌之間設(shè)有樣品座支板，樣品座與樣品座支板固定連接。
[0007]樣品座支板與導(dǎo)軌之間設(shè)有導(dǎo)軌連接板，樣品座支板和導(dǎo)軌連接板固定連接，導(dǎo)軌連接板的下表面設(shè)有與導(dǎo)軌相對應(yīng)的凹槽。
[0008]樣品座的上部設(shè)有用于安裝固定摩擦副樣品的凹槽，樣品座上設(shè)有用于加熱的加熱桿和用于測溫的熱電偶，樣品座支板的上表面設(shè)置用于安裝固定樣品座的凹槽。
[0009]該杠桿調(diào)載機構(gòu)固定于測量支板上，沿杠桿的一端向該杠桿的另一端的方向，該杠桿調(diào)載機構(gòu)和該驅(qū)動機構(gòu)分別位于樣品座的兩側(cè)，所述靜摩擦力試驗機還包括密封罩體，密封罩體與測量支板密封連接，密封罩體與測量支板形成密封空腔，樣品座、樣品座支板和該杠桿調(diào)載機構(gòu)均設(shè)置在該密封空腔內(nèi)。
[0010]該杠桿調(diào)載機構(gòu)還含有用于安裝固定杠桿的平移臺，平移臺固定于測量支板，平移臺在測量支板上的位置能夠調(diào)整。
[0011]杠桿的兩端之間設(shè)有作為所述支點的杠桿軸，杠桿軸沿水平方向設(shè)置，平移臺的上端設(shè)有杠桿座，杠桿軸插接于杠桿座，杠桿能夠以杠桿軸為軸轉(zhuǎn)動。
[0012]杠桿沿水平方向設(shè)置，該杠桿的一端設(shè)有加載桿，加載桿沿豎直方向設(shè)置，加載桿穿過該杠桿，加載桿的上端設(shè)有加載塊。
[0013]該驅(qū)動機構(gòu)能夠拉動樣品座沿水平方向移動，所述靜摩擦力試驗機還包括能夠測量該驅(qū)動機構(gòu)對樣品座施加的拉力的力傳感器。
[0014]該驅(qū)動機構(gòu)包括繞圈和用于驅(qū)動繞圈轉(zhuǎn)動的電機，繞圈安裝于繞圈架上，繞圈上卷繞有拉索，樣品座的下部固定有樣品座支板，力傳感器固定于樣品座支板，拉索的一端與力傳感器連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的靜摩擦力試驗機采用高精度的低速電機，具有良好的低速特性，可以撲捉到摩擦副間由靜止到運動的瞬間，為精確地測量摩擦副間的靜摩擦特性提供了前提。該靜摩擦力試驗機結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便。配備的加熱和溫控裝置可以控制樣品的溫度。整個測量部分可以密封，其中可以充入不同氣體，模擬不同的氣體環(huán)境。由于研究摩擦副間的靜摩擦特性，為材料和零部件的失效分析、優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0017]圖1為靜摩擦力試驗機的立體示意圖。
[0018]圖2為測試部分的立體示意圖。
[0019]圖3為摩擦副中上樣品和下樣品的關(guān)系示意圖。
[0020]圖4為驅(qū)動部分的立體示意圖。
[0021]其中1.支腳，2.驅(qū)動支板，3.繞圈架，4.繞圈，5.同步輪，6.同步帶，7.電機，8.拉索，9.測量支板，10.導(dǎo)軌，11.樣品座支板，12.加載桿，13.熱電偶，14.樣品座，15.杠桿座，16.第一配重，17.密封罩體，18.加熱桿，19.平移臺，20.導(dǎo)軌連接板，21.力傳感器，22.杠桿，23.杠桿軸，24.繞圈軸，25.加載塊；
[0022]31.上樣品，32.下樣品。
【具體實施方式】
[0023]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0024]—種靜摩擦力試驗機，包括樣品座14和杠桿調(diào)載機構(gòu)，該杠桿調(diào)載機構(gòu)含有杠桿22和第一配重16，杠桿22的一端位于樣品座14的上方，第一配重16設(shè)置于杠桿22的另一端，杠桿22的支點位于杠桿22的兩端之間，第一配重16能夠沿杠桿22的一端向該杠桿22的另一端往復(fù)移動，所述靜摩擦力試驗機還包括能夠驅(qū)動(包括拉動和推動)樣品座14沿水平方向移動的驅(qū)動機構(gòu)，如圖1和圖2所示。
[0025]摩擦副的靜摩擦力測量時一般使用上下設(shè)置的兩個樣品，樣品座14用于固定下部的樣品，杠桿22的一端能夠?qū)⑸喜康臉悠饭潭ㄓ诟軛U22的一端的下方。在測量摩擦副中的上下兩個樣品(上樣品31和下樣品32)之間的靜摩擦力時，將下樣品32固定于樣品座14的上端，將上樣品31固定于該杠桿22的一端的下部，使上樣品31坐落于下樣品32上，上樣品31的下表面與下樣品32的上表面相貼合(即完全接觸)，如圖3所示。設(shè)置于該杠桿22的另一端的第一配重16，用于平衡該杠桿22的一端的重量，即通過調(diào)整第一配重16在杠桿22上的位置從而可以調(diào)節(jié)上樣品31對下樣品32的壓力大小，從而用該驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動樣品座14和下樣品32相對于上樣品31滑動時，可以精確的測量系統(tǒng)的固有摩擦力和摩擦副中的上下兩個樣品之間的靜摩擦力。
[0026]在本實施例中，所述靜摩擦力試驗機還包括測量支板9，測量支板9為一個沿水平方向設(shè)置的平板，測量支板9上固定有兩根相互平行的導(dǎo)軌10，導(dǎo)軌10與杠桿22平行(即導(dǎo)軌10與杠桿22的一端向該杠桿22的另一端的方向平行)，樣品座14位于測量支板9的上方，樣品座14與導(dǎo)軌10之間設(shè)有樣品座支板11，樣品座14與樣品座支板11固定連接。樣品座支板11與導(dǎo)軌10之間設(shè)有導(dǎo)軌連接板20，樣品座支板11和導(dǎo)軌連接板20固定連接，樣品座支板11和導(dǎo)軌連接板20上下層疊設(shè)置，導(dǎo)軌連接板20的下表面設(shè)有與導(dǎo)軌10相對應(yīng)的凹槽，如圖2所示。
[0027]具體的，測量支板9上有滑槽，導(dǎo)軌10位于該滑槽，導(dǎo)軌10的位置由該滑槽限制并用螺桿連接到測量支板9上。導(dǎo)軌連接板20用于連接導(dǎo)軌10和樣品座支板11。樣品座14固定在樣品座支板11上，用于盛放摩擦副中的下樣品32。樣品座14的上部設(shè)有用于安裝固定摩擦副樣品的凹槽，凹槽的底部設(shè)有多個用于與下樣品32插接固定的插接孔，樣品座14上設(shè)有用于加熱的下樣品32和樣品座14加熱桿18，樣品座14上還設(shè)有用于測量下樣品32和樣品座14的溫度的熱電偶13，即樣品座14上有安裝孔，用于安放熱電偶13和加熱桿18，樣品座14為導(dǎo)熱性較好的金屬材料制成。樣品座支板11的上表面設(shè)置用于安裝固定樣品座14的凹槽。
[0028]在本實施例中，該杠桿調(diào)載機構(gòu)固定于測量支板9上，沿杠桿22的一端向該杠桿22的另一端的方向，該杠桿調(diào)載機構(gòu)和該驅(qū)動機構(gòu)分別位于樣品座14的兩側(cè)，如圖1所示，該驅(qū)動機構(gòu)和該杠桿調(diào)載機構(gòu)分別位于樣品座14的左右兩側(cè)，所述靜摩擦力試驗機還包括密封罩體17，密封罩體17與測量支板9密封連接，密封罩體17與測量支板9形成密封空腔，導(dǎo)軌10、導(dǎo)軌連接板20、樣品座支板11、樣品座14、樣品座支板11和該杠桿調(diào)載機構(gòu)均設(shè)置在該密封空腔內(nèi)。為了便于密封，測量支板9上的邊緣有溝槽，用于與密封罩體17的下端便于密封連接，從而實現(xiàn)對圖2所示的測試部分的密封，另外，該密封空腔內(nèi)還可以充入不同氣體(如氮氣等)，模擬不同的氣體環(huán)境。
[0029]在本實施例中，該杠桿調(diào)載機構(gòu)還含有用于安