CN104406909B - 一种用于测量气垫摩擦系数的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气垫悬浮运输车技术领域，具体涉及一种用于测量气垫摩擦系数的装置。该装置包括：试验台、气垫模块、伸缩机构、地面模拟板；该试验台包括：底部支座、侧面支座、顶部支撑、压力传感器、丝杠、手柄、限位支座；该气垫模块包括气垫、气垫安装座；该伸缩机构包括：双向气缸、阶梯轴、拉压力传感器、移动底座、转动支架、升降支架、第一直线导轨、第二直线导轨；本发明所提供的测量装置可以测试不同型号气垫的摩擦系数，具有一定的通用性。该测量装置可以测试气垫在不同地面条件下的摩擦系数。该测量装置还可以测试气垫的承载能力。该测量装置也可以测试气垫的浮起高度。
Description
技术领域
本发明属于气垫悬浮运输车技术领域，具体涉及一种用于测量气垫摩擦系数的装置。
背景技术
气垫悬浮运输车广泛应用于航空、航天、船舶修造、机车及客车车辆制造、电子、电工、精密设备搬运等领域，并随着我国物流事业的发展而开始受到越来越多的重视。
气垫是气垫悬浮运输车的主要核心元件，气垫的性能参数也决定着气垫悬浮运输车的各项功能指标。一直以来，国内的气垫悬浮运输车生产厂家所使用的气垫基本都依赖进口，而进口气垫的成本很高，所以研制国产气垫是气垫悬浮运输车降本增效的有效措施，但目前没有相应的检测设备可以测试气垫的性能参数，不便于国产气垫的测试验证和改进提高。气垫摩擦系数是气垫重要的性能参数，对气垫的使用性能有很大的影响，也影响着气垫悬浮运输车的整体运行效果。测试气垫的摩擦系数可以反映气垫的性能是否能达到要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种用于测量气垫摩擦系数的装置，要求该装置可以测量不同型号气垫在不同地面条件下的摩擦系数。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于测量气垫摩擦系数的装置，所述用于测量气垫摩擦系数的装置包括：试验台1、气垫模块2、伸缩机构3、地面模拟板4；
所述伸缩机构3安装固定在试验台1上，气垫模块2通过螺钉固定在伸缩机构3上；
所述试验台1包括：用于支撑气垫模块2的底部支座5、在底部支座5上竖立设置的四个用于确定气垫模块2设置部位的侧面支座6、设置于底部支座5上方并在水平方向上受侧面支座6限位的顶部支撑7；
所述侧面支座6焊接在底部支座5的四个角部位处；四个所述侧面支座6上等高位置处设有用于搭载顶部支撑7的突出部，用于在气垫模块2充气前的初始状态下放置顶部支撑7；
在四个侧面支座6上各自设有一个压力传感器8，该压力传感器8用来测量气垫12的最大承载能力和监测气垫12的承载状态；
在四个侧面支座6上部设有用于穿设丝杠9的安装件，该安装件设有上下贯通的螺纹孔，丝杠9通过该螺纹孔固定于安装件上，丝杠9顶端设有可旋转的手柄10，丝杠9下部末端设有用于对顶部支撑7进行限位的限位支座11；
所述丝杠9用于与安装件上的螺纹孔配合使用，通过摇动手柄10来使限位支座11上升、下降，进而根据气垫12的浮起高度来控制顶部支撑7的起降高度；
所述底部支座5上设有用于安装地面模拟板4的安装孔，用来模拟气垫12在不同地面条件下的摩擦系数；所述地面模拟板4包括：橡胶板、钢板等不同表面粗糙度板体；
所述气垫模块2包括气垫12、气垫安装座13；所述气垫安装座13的上下表面各安装一个同型号的气垫12；
所述伸缩机构3包括：双向气缸14、阶梯轴15、拉压力传感器16、移动底座17、转动支架18、升降支架19、第一直线导轨20a、第二直线导轨20b；
所述双向气缸14固定在底部支座5上，其输出端通过阶梯轴15与拉压力传感器16一端连接，拉压力传感器16用于获取气缸14输出力的实际连续曲线；拉压力传感器16另一端固定在移动底座17上；所述第一直线导轨20a固定于底部支座5上，用于建立气垫模块2水平移动路径；第一直线导轨20a上匹配地设有第一滑块，该第一滑块与移动底座17固定连接，在双向气缸14的作用下移动底座17可以沿第一直线导轨20a水平往复移动；
所述转动支架18竖直设置，其底部与移动底座17通过销轴连接，所述第二直线导轨20b竖直地固定于移动支架18上，与第二直线导轨20b相配合的第二滑块与升降支架19一端固定连接；所述升降支架19另一端与气垫模块2固定连接；
所述转动支架18设置为可以绕移动底座17的销轴转动，减小气垫浮起时的侧翻力；在气垫12浮起、降落时，所述升降支架19通过第二滑块在第二直线导轨20b上垂直移动，从而可以使伸缩机构适应气垫12浮起的高度；
在工作过程中，首先将需要测试的气垫12安装在气垫安装座13上，将需要测试的地面模拟板4安装在试验台1上；然后将气垫模块2与伸缩机构3连接；由于不同型号气垫12的浮起高度不同，所以根据气垫12的型号，摇动手柄10将试验台1的限位支座11的高度调节到预估值；给气垫12供气，并查看压力传感器8使气垫12处于满载状态；通过双向控制阀控制双向气缸14进行往复运动，使气垫12在底部支座5上往复移动；根据拉压力传感器16测得的拉力和压力传感器8测得的气垫12的载重，计算得到测试气垫12在测试地面模拟板4上的摩擦系数。
(三)有益效果
本发明所提供的测量装置可以测试不同型号气垫的摩擦系数，具有一定的通用性。该测量装置可以测试气垫在不同地面条件下的摩擦系数。该测量装置还可以测试气垫的承载能力。该测量装置也可以测试气垫的浮起高度。
附图说明
图1为本发明测量气垫摩擦系数的装置结构示意图。
图2-1及图2-2为本发明试验台结构图。
图3为本发明气垫模块结构图。
图4为本发明伸缩机构结构图。
其中：1-试验台、2-气垫模块、3-伸缩机构、4-地面模拟板、5-底部支座、6-侧面支座、7-顶部支撑、8-压力传感器、9-丝杠、10-手柄、11-限位支座、12-气垫、13-气垫安装座、14-双向气缸、15-阶梯轴、16-拉压力传感器、17-移动底座、18-转动支架、19-升降支架、20a-第一直线导轨、20b-第二直线导轨。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术的问题，本发明提供一种用于测量气垫摩擦系数的装置，如图1所示，所述用于测量气垫摩擦系数的装置包括：试验台1、气垫模块2、伸缩机构3、地面模拟板4；
所述伸缩机构3安装固定在试验台1上，气垫模块2通过螺钉固定在伸缩机构3上；
如图2-1及图2-2所示，所述试验台1包括：用于支撑气垫模块2的底部支座5、在底部支座5上竖立设置的四个用于确定气垫模块2设置部位的侧面支座6、设置于底部支座5上方并在水平方向上受侧面支座6限位的顶部支撑7；
所述侧面支座6焊接在底部支座5的四个角部位处；四个所述侧面支座6上等高位置处设有用于搭载顶部支撑7的突出部，用于在气垫模块2充气前的初始状态下放置顶部支撑7；
在四个侧面支座6上各自设有一个压力传感器8，该压力传感器8用来测量气垫12的最大承载能力和监测气垫12的承载状态；
在四个侧面支座6上部设有用于穿设丝杠9的安装件，该安装件设有上下贯通的螺纹孔，安装件优选为与压力传感器8一体化设计，即压力传感器8中部设有上下贯通的螺纹孔，丝杠9通过该螺纹孔固定于安装件上，丝杠9顶端设有可旋转的手柄10，丝杠9下部末端设有用于对顶部支撑7进行限位的限位支座11；
所述丝杠9用于与安装件上的螺纹孔配合使用，通过摇动手柄10来使限位支座11上升、下降，进而根据气垫12的浮起高度来控制顶部支撑7的起降高度；
所述底部支座5上设有用于安装地面模拟板4的安装孔，用来模拟气垫12在不同地面条件下的摩擦系数；所述地面模拟板4包括：橡胶板、钢板等不同表面粗糙度板体；
如图3所示，所述气垫模块2包括气垫12、气垫安装座13；所述气垫安装座13的上下表面各安装一个同型号的气垫12；
如图4所示，所述伸缩机构3包括：双向气缸14、阶梯轴15、拉压力传感器16、移动底座17、转动支架18、升降支架19、第一直线导轨20a、第二直线导轨20b；
所述双向气缸14固定在底部支座5上，其输出端通过阶梯轴15与拉压力传感器16一端连接，拉压力传感器16用于获取气缸14输出力的实际连续曲线；拉压力传感器16另一端固定在移动底座17上；所述第一直线导轨20a固定于底部支座5上，用于建立气垫模块2水平移动路径；第一直线导轨20a上匹配地设有第一滑块，该第一滑块与移动底座17固定连接，在双向气缸14的作用下移动底座17可以沿第一直线导轨20a水平往复移动；
所述转动支架18竖直设置，其底部与移动底座17通过销轴连接，所述第二直线导轨20b竖直地固定于移动支架18上，与第二直线导轨20b相配合的第二滑块与升降支架19一端固定连接；所述升降支架19另一端与气垫模块2固定连接；
所述转动支架18设置为可以绕移动底座17的销轴转动，减小气垫浮起时的侧翻力；在气垫12浮起、降落时，所述升降支架19通过第二滑块在第二直线导轨20b上垂直移动，从而可以使伸缩机构适应气垫12浮起的高度；
在工作过程中，首先将需要测试的气垫12安装在气垫安装座13上，将需要测试的地面模拟板4安装在试验台1上；然后将气垫模块2与伸缩机构3连接；由于不同型号气垫12的浮起高度不同，所以根据气垫12的型号，摇动手柄10将试验台1的限位支座11的高度调节到预估值；给气垫12供气，并查看压力传感器8使气垫12处于满载状态；通过双向控制阀控制双向气缸14进行往复运动，使气垫12在底部支座5上往复移动；根据拉压力传感器16测得的拉力和压力传感器8测得的气垫12的载重，计算得到测试气垫12在测试地面模拟板4上的摩擦系数。
气垫不工作时，试验台1的顶部支撑7与侧面支座6的限位板接触，气垫12浮起后将顶部支撑7一起顶起并与丝杠9底端的限位支座11接触。试验台1上的压力传感器8可以测量气垫12的承载载荷。伸缩机构3中的双向气缸14可以带动气垫模块2在试验台1上往复移动，拉压力传感器16可以获取双向气缸14输出力的实际连续曲线。根据拉压力传感器16和压力传感器8测得的拉力和载重可以计算得到气垫的摩擦系数。试验台1上安装橡胶板、钢板等不同表面粗糙度的地面模拟板4，可以测试气垫12在不同地面条件下的摩擦系数。气垫模块2的四个方向均设计有进气孔，所以一个气垫模块2可以安装四种不同型号的气垫12，具有一定的通用性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种用于测量气垫摩擦系数的装置，其特征在于，所述用于测量气垫摩擦系数的装置包括：试验台(1)、气垫模块(2)、伸缩机构(3)、地面模拟板(4)；
所述伸缩机构(3)安装固定在试验台(1)上，气垫模块(2)通过螺钉固定在伸缩机构(3)上；
所述试验台(1)包括：用于支撑气垫模块(2)的底部支座(5)、在底部支座(5)上竖立设置的四个用于确定气垫模块(2)设置部位的侧面支座(6)、设置于底部支座(5)上方并在水平方向上受侧面支座(6)限位的顶部支撑(7)；
所述侧面支座(6)焊接在底部支座(5)的四个角部位处；四个所述侧面支座(6)上等高位置处设有用于搭载顶部支撑(7)的突出部，用于在气垫模块(2)充气前的初始状态下放置顶部支撑(7)；
在四个侧面支座(6)上各自设有一个压力传感器(8)，该压力传感器(8)用来测量气垫(12)的最大承载能力和监测气垫(12)的承载状态；
在四个侧面支座(6)上部设有用于穿设丝杠(9)的安装件，该安装件设有上下贯通的螺纹孔，丝杠(9)通过该螺纹孔固定于安装件上，丝杠(9)顶端设有可旋转的手柄(10)，丝杠(9)下部末端设有用于对顶部支撑(7)进行限位的限位支座(11)；
所述丝杠(9)用于与安装件上的螺纹孔配合使用，通过摇动手柄(10)来使限位支座(11)上升、下降，进而根据气垫(12)的浮起高度来控制顶部支撑(7)的起降高度；
所述底部支座(5)上设有用于安装地面模拟板(4)的安装孔，用来模拟气垫(12)在不同地面条件下的摩擦系数；所述地面模拟板(4)包括：橡胶板、钢板不同表面粗糙度板体；
所述气垫模块(2)包括气垫(12)、气垫安装座(13)；所述气垫安装座(13)的上下表面各安装一个同型号的气垫(12)；
所述伸缩机构(3)包括：双向气缸(14)、阶梯轴(15)、拉压力传感器(16)、移动底座(17)、转动支架(18)、升降支架(19)、第一直线导轨(20a)、第二直线导轨(20b)；
所述双向气缸(14)固定在底部支座(5)上，其输出端通过阶梯轴(15)与拉压力传感器(16)一端连接，拉压力传感器(16)用于获取气缸(14)输出力的实际连续曲线；拉压力传感器(16)另一端固定在移动底座(17)上；所述第一直线导轨(20a)固定于底部支座(5)上，用于建立气垫模块(2)水平移动路径；第一直线导轨(20a)上匹配地设有第一滑块，该第一滑块与移动底座(17)固定连接，在双向气缸(14)的作用下移动底座(17)可以沿第一直线导轨(20a)水平往复移动；
所述转动支架(18)竖直设置，其底部与移动底座(17)通过销轴连接，所述第二直线导轨(20b)竖直地固定于移动支架(18)上，与第二直线导轨(20b)相配合的第二滑块与升降支架(19)一端固定连接；所述升降支架(19)另一端与气垫模块(2)固定连接；
所述转动支架(18)设置为可以绕移动底座(17)的销轴转动，减小气垫浮起时的侧翻力；在气垫(12)浮起、降落时，所述升降支架(19)通过第二滑块在第二直线导轨(20b)上垂直移动，从而可以使伸缩机构适应气垫(12)浮起的高度；
在工作过程中，首先将需要测试的气垫(12)安装在气垫安装座(13)上，将需要测试的地面模拟板(4)安装在试验台(1)上；然后将气垫模块(2)与伸缩机构(3)连接；由于不同型号气垫(12)的浮起高度不同，所以根据气垫(12)的型号，摇动手柄(10)将试验台(1)的限位支座(11)的高度调节到预估值；给气垫(12)供气，并查看压力传感器(8)使气垫(12)处于满载状态；通过双向控制阀控制双向气缸(14)进行往复运动，使气垫(12)在底部支座(5)上往复移动；根据拉压力传感器(16)测得的拉力和压力传感器(8)测得的气垫(12)的载重，计算得到测试气垫(12)在测试地面模拟板(4)上的摩擦系数。
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