CN102866107A - 一种平板滑动摩擦测量装置 - Google Patents

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李建军
付秀娟
刘倩
黄亮
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Abstract

本发明公开了一种平板滑动摩擦测量装置，该装置包括底座、法向压力调节部分、夹持部分；所述法向压力调节部分用于调节施加给待测板料的法向压力，安装在所述底座一侧，所述夹持部分用于夹持待测板料，安装在所述底座的另一侧。本发明是通过直接测量伺服压力机对板料的拉力得到板料与接触面间的摩擦系数，利用此装置调节法向压力的大小，可实现不同平板材料，不同板厚，不同法向压力下的摩擦测量，通过直接测量板料受到的拉力得到板料与接触面间的摩擦力及摩擦系数。

Description

一种平板滑动摩擦测量装置
技术领域
本发明涉及冲压成形过程中的摩擦测量技术，具体为一种法向压力简单可调的平板滑动摩擦测量装置。
背景技术
冲压成形过程中板料和模具之间的摩擦影响板料的成形、能量消耗和模具的磨损，设计合理的摩擦测量装置测定摩擦规律，能够有效提高板料的冲压成形性能。板料和模具在外力作用下发生相对运动，在接触面间产生的切向运动阻力，为滑动摩擦力。在外力作用下，板料和模具的接触首先从凸点接触开始，真实接触面积上的压力随外力的增大而增大，外力的大小影响摩擦力中的粘附力和犁刨力。因此，摩擦测量装置中实现法向压力定量可调是摩擦测量必需具备的条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平板滑动摩擦测量装置，该装置可以调节法向压力的大小，测量冲压成形过程中平板的摩擦系数。
本发明提供的一种平板滑动摩擦测量装置，其特征在于，该装置包括底座、法向压力调节部分、夹持部分；所述法向压力调节部分用于调节施加给待测板料的法向压力，安装在所述底座一侧，所述夹持部分用于夹持待测板料，安装在所述底座的另一侧。
作为上述技术方案的改进，所述底座由二个支撑板和垫板构成；二个支撑板并行垂直固定在垫板上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述法向压力调节部分安装在底座上，包括调节螺钉、第一压板和至少一个导柱和弹簧，导柱上均带有刻度，每个导柱上套有一个所述弹簧，导柱的一端固定在底座一侧上，导柱另一端通过凸台固定在底座另一侧上，第一压板套装在各刻线导柱上，并能够自由移动；调节螺钉与所述底座的一侧螺纹联接，穿过底座一侧，抵在第一压板上。
作为上述技术方案的再进一步改进，所述夹持部分包括第二压板和固定板，第二压板套装在所述导柱上，且位于所述底座另一侧，并能够沿刻线导柱自由移动，固定板与位于所述底座另一侧的支撑板锁紧固定。
本发明装置的原理是通过直接测量伺服压力机对板料的拉力得到板料与接触面间的摩擦系数，通过法向压力调节部分实现法向压力定量可调。利用此装置调节法向压力的大小，可实现不同平板材料，不同板厚，不同法向压力下的摩擦测量，通过直接测量板料受到的拉力得到板料与接触面间的摩擦力及摩擦系数。
附图说明
图1为本发明提供的装置的实施结构示意图；
标记说明：1-第一支撑板，2-调节螺钉，3-第一连接螺钉，4-第一压板，5-刻线导柱，6-弹簧，7-第二压板，8-固定板，9-第二连接螺钉，10-第二支撑板，11-垫板。
图2为刻线导柱的结构示意图；
图3为板料受力分析示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式。
如图1和图2所示，平板滑动摩擦测量装置包括：底座、法向压力调节部分和夹持部分。
底座是固定整个装置的基础，由第一支撑板1、第二支撑板10和垫板11通过螺钉固定在一起；
法向压力调节部分包括调节螺钉2、第一压板4、四个带刻度的导柱5和四个弹簧6，每个导柱5上均套有一个弹簧6，各弹簧6的弹性模量相同，导柱5的一端通过第一连接螺钉3固定在第一支撑板1上，另一端通过凸台固定在第二支撑板10上，第一压板4通过四个圆孔套装在导柱5上，并可以自由移动；调节螺钉2与所述底座的一侧螺纹联接，穿过底座一侧，抵在第一压板4上。当旋转调节螺钉2时，螺钉2可以推动第一压板4前行，压缩弹簧6。
夹持部分用来夹持待测板料，包括第二压板7、固定板8和第二连接螺钉9，第二压板7通过四个圆孔套装在导柱5上，并可以自由移动，固定板8通过第二连接螺钉9与第二支撑板10锁紧固定。待测板料被夹持在第二压板7和固定板8之间，板料要求是平板，被夹持的左右两侧表面组织成分均匀一致。
本实例中，导柱5的结构如图2所示，刻线导柱上所标示的力为弹簧被压缩时，所有弹簧的弹力之和，其中：aa1刻线处表示法向压力大小为500N，bb1刻线处表示法向压力大小为1000N，cc1刻线处表示法向压力大小为1500N，dd1刻线处表示法向压力大小为2000N。
本摩擦测量装置被固定在伺服压力机工作台面上，待测板料放置在该装置的第二压板7和固定板8之间，旋转调节螺钉2推动第一压板4沿着刻线导柱5向第二压板7运动，四根弹簧6同时被压缩，推动第二压板7将板料夹紧，根据刻线导柱5上显示的刻线调节第二压板7对板料法向压力的大小。法向压力的大小为弹簧6的弹性模量和弹簧6的压缩量的乘积的四倍，其大小由刻线导柱5上的刻线表示；调节到一定的法向压力后，伺服压力机拉动板料匀速运动，使之和测量装置发生相对运动，待测板料受力如图3所示，F为伺服压力机对板料的拉力，F1、F2为第二压板7和固定板8对板料的法向压力，f1、f2为板料受到的第二压板7和固定板8的摩擦力。板料受伺服压力机向上的拉力F，第二压板7和固定板8的法向压力F1、F2，F1、F2大小相等方向相反，以及第二压板7和固定板8对它向下的摩擦力f1、f2，且f1＝μF1＝f2＝μF2＝F/2，由此可知，μ＝F/2F1，即伺服压力机采集的拉力F的数据与2倍的法向压力F1大小的比值即为摩擦系数。
本实施例可将不同材料、不同厚度的板料放在夹持部分进行摩擦测量实验，实验原理简单、效率高且可以快速测量出摩擦系数的大小。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (6)

1. 一种平板滑动摩擦测量装置，其特征在于，该装置包括底座、法向压力调节部分、夹持部分；所述法向压力调节部分用于调节施加给待测板料的法向压力，安装在所述底座一侧，所述夹持部分用于夹持待测板料，安装在所述底座的另一侧。
2.根据权利要求1所述的平板滑动摩擦测量装置，其特征在于，所述底座由二个支撑板和垫板构成；二个支撑板并行垂直固定在垫板上。
3.根据权利要求1或2所述的平板滑动摩擦测量装置，其特征在于，所述法向压力调节部分安装在底座上，包括调节螺钉、第一压板和至少一个导柱和弹簧，导柱上均带有刻度，每个导柱上套有一个所述弹簧，导柱的一端固定在底座一侧上，导柱另一端通过凸台固定在底座另一侧上，第一压板套装在各刻线导柱上，并能够自由移动；调节螺钉与所述底座的一侧螺纹联接，穿过底座一侧，抵在第一压板上。
4.根据权利要求1或2所述的平板滑动摩擦测量装置，其特征在于，所述夹持部分包括第二压板和固定板，第二压板套装在所述导柱上，且位于所述底座另一侧，并能够沿刻线导柱自由移动，固定板与位于所述底座另一侧的支撑板锁紧固定。
5.根据权利要求3所述的平板滑动摩擦测量装置，其特征在于，所述夹持部分包括第二压板和固定板，第二压板套装在所述导柱上，且位于所述底座另一侧，并能够沿刻线导柱自由移动，固定板与位于所述底座另一侧的支撑板锁紧固定。
6.根据权利要求3所述的平板滑动摩擦测量装置，其特征在于，所述导柱的刻线上所标示的力为弹簧被压缩时，所有弹簧的弹力之和。
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