CN107192490A - 一种散体物料的摩擦力测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散体物料的摩擦力测试装置，包括：安装有支撑架的机架，所述支撑架包括立柱、顶板、隔板；加压单元，其包括安装在所述顶板上的液压缸、油箱、油泵、油管以及安装在所述液压缸活塞杆上的压头；料筒，其为一上、下端敞开的中空柱状体，所述料筒可拆卸设置在所述隔板上且位于所述压头的正下方；摩擦轮，其转动设置在所述料筒的正下方；传动单元，其包括套设有所述摩擦轮的第一转轴、通过第一联轴器与所述第一转轴连接的第二转轴；以及与所述第二转轴连接的电机；其中，所述第一转轴通过第一轴承座和第二轴承座安装在所述隔板下方，所述第二转轴上安装有扭矩测试仪。本发明具有结构简单、安装方便的优点。

Description

一种散体物料的摩擦力测试装置

技术领域

本发明涉及摩擦力测试装置技术领域，尤其涉及一种用于农业、化工、建材散体物料的摩擦力测试装置。

背景技术

散体物料摩擦力测试机是一种用于测试散体物料与外界摩擦力的装置。散体物料摩擦力测试机主要用于农业、化工、建材散体物料的摩擦力测试，如谷物、果蔬等农产品；散体物料摩擦力测试机能够测试物料的摩擦力值，目的是有效掌握与控制散体物料的摩擦特性，进而为设计与制造相关的散体物料加工、运输设备装置提供依据。而现有的散体物料摩擦力测试机存在结构复杂、安装不便的缺点，因此，有必要予以改进。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种散体物料的摩擦力测试装置，其具有结构简单、安装方便的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种散体物料的摩擦力测试装置，包括：安装有支撑架的机架，所述支撑架包括立柱、固定设置在所述立柱顶部的顶板、固定设置在所述立柱中上部的隔板；加压单元，其包括安装在所述顶板上的液压缸、安装在所述机架上且位于所述支撑架一侧的油箱、安装在所述油箱上的油泵、连接所述油泵和所述液压缸的油管以及安装在所述液压缸活塞杆上的压头；料筒，其为一上、下端敞开的中空柱状体，所述料筒可拆卸设置在所述隔板上且位于所述压头的正下方；摩擦轮，其转动设置在所述料筒的正下方；传动单元，其包括套设有所述摩擦轮的一第一转轴、通过第一联轴器与所述第一转轴连接的一第二转轴；以及通过第二联轴器与所述第二转轴连接的电机；其中，所述第一转轴通过第一轴承座和第二轴承座安装在所述隔板下方，所述第一轴承座和所述第二轴承座分别位于所述摩擦轮的两侧，所述第二转轴上安装有扭矩测试仪，所述压头在所述液压缸的驱动下在所述料筒的中空腔内作上、下方向的直线往复运动。

优选的，所述立柱的底端面上固定设置有一对垫板，所述垫板可拆卸设置在所述机架上。

优选的，所述压头包括一与所述液压缸的活塞杆固连的安装块、一活动设置在所述料筒的中空腔内的压板以及一连接所述安装块和所述压板的连接柱，其中，所述安装块呈圆盘状，所述连接柱呈圆柱状，所述安装块和所述连接柱与所述液压缸的活塞杆同轴设置，所述连接柱的一端固定设置在所述安装块的中央、另一端固定设置在所述压板的中央。

优选的，所述压板横截面的大小与所述料筒中空腔的横截面的大小相等，所述压板的侧壁上成型有一环形凹槽。

优选的，所述第一轴承座和所述第二轴承座内置有滑动轴承，其中，位于所述第一轴承座内的滑动轴承通过轴肩和第一定位环定位，位于所述第二轴承座内的滑动轴承通过套筒和第二定位环定位，所述套筒的一端与所述摩擦轮相抵、另一端与所述滑动轴承相抵。

优选的，所述第一轴承座和所述第二轴承座分别通过轴承支架固定设置在所述垫板上；所述扭矩测试仪包括一扭矩仪支架，所述第二转轴安装在所述扭矩仪支架上。

优选的，所述料筒包括对称设置的一对剖分式半筒部，所述半筒部包括一第一板部和一对固定设置在所述第一板部两侧边沿上的第二板部，其中，所述第二板部上固定设置有第一凸缘，所述第一板部上固定设置有第二凸缘，所述第一板部的底部还成型有与所述摩擦轮的外圆周壁相配合的弧形凹面。

优选的，所述弧形凹面与所述摩擦轮的外圆周壁之间存在间隙，所述间隙小于所述料筒内散体物料的尺寸。

优选的，所述油泵与所述油管的进油口之间还安装有一电磁阀、一节流阀和一溢流阀，其中，所述油泵选用齿轮泵。

优选的，所述油管上还安装有压力表。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的摩擦力测试装置，其摩擦轮通过第一转轴安装在料筒的正下方，料筒的上方安装有加压单元，第一转轴通过第一联轴器与安装有扭矩测试仪的第二转轴连接，第二转轴通过第二联轴器与电机连接，通过电机驱动摩擦轮转动，实现摩擦轮相对于散体物料的相对滑动，从而产生摩擦，具有结构简单、安装方便的优点。

附图说明

图1是本发明所述摩擦力测试装置的结构示意图；

图2是本发明所述摩擦力测试装置的支撑架的结构示意图；

图3是图2中A向的结构示意图；

图4是图2中B-Ｂ方向的剖面结构示意图；

图5是本发明所述摩擦力测试装置的料筒的俯视方向的结构示意图；

图6是图5中C-C方向的剖面结构示意图；

图7是图5中D-D方向的剖面结构示意图；

图8是本发明所述摩擦力测试装置的压头的结构示意图；

图9是图8的俯视方向的结构示意图。

图中：10、支撑架；11、立柱；12、顶板；13、隔板；14、垫板；20、液压缸；21、油箱；211、油泵；212、电磁阀；213、节流阀；214、溢流阀；22、油管；23、压力表；24、压头；241、安装块；242、连接柱；243、压板；244、凹槽；30、料筒；31、半筒部；311、第一板部；312、第二板部；313、第一凸缘；314、第二凸缘；315、弧形凹面；40、摩擦轮；50、轴承支架；51、第一转轴；511、第一轴承座；512、第二轴承座；52、第二转轴；53、第一联轴器；54、扭矩测试仪；541、扭矩仪支架；55、第一定位环；56、套筒；57、第二定位环；58、端盖；60、电机；61、电机座；62、第二联轴器；70、机架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1至图4所示，本发明提供了一种散体物料的摩擦力测试装置，包括：安装有支撑架10的机架70，所述支撑架10包括立柱11、固定设置在所述立柱11顶部的顶板12、固定设置在所述立柱11中上部的隔板13，具体的，所述立柱11的底端面上固定设置有一对垫板14，所述垫板14通过垫圈、螺栓和螺母可拆卸设置在所述机架70上，本发明中，所述支撑架10的立柱11数量设置为4根，分别分布在所述顶板12和所述隔板13的四个边角处，所述立柱11采用角钢，所述垫板14焊接在所述立柱11的底端面上；加压单元，其包括安装在所述顶板12上的液压缸20、安装在所述机架70上且位于所述支撑架10一侧的油箱21、安装在所述油箱21上的油泵211、连接所述油泵211和所述液压缸20的油管22以及安装在所述液压缸20活塞杆上的压头24，所述压头24在所述液压缸20的驱动下在所述料筒30的中空腔内作上、下方向的直线往复运动，所述顶板12上成型有供所述液压缸20的活塞杆穿设的通孔；料筒30，其为一上、下端敞开的中空柱状体，所述料筒30可拆卸设置在所述隔板13上且位于所述压头24的正下方，所述隔板13上成型有供所述料筒30穿设的通孔；摩擦轮40，其转动设置在所述料筒30的正下方；传动单元，其包括套设有所述摩擦轮40的一第一转轴51、通过第一联轴器53与所述第一转轴51连接的一第二转轴52，所述第一转轴51通过第一轴承座511和第二轴承座512安装在所述隔板13下方，所述第一轴承座511和所述第二轴承座512分别位于所述摩擦轮40的两侧，所述摩擦轮40通过键与所述第一转轴51连接，所述第二转轴52上安装有扭矩测试仪54，具体的，所述第一轴承511和所述第二轴承座512分别通过轴承支架50固定设置在所述垫板14上，所述扭矩测试仪54包括一扭矩仪支架541，所述第二转轴52安装在所述扭矩仪支架541上；以及通过第二联轴器62与所述第二转轴52连接的电机60，所述电机60通过电机座61安装在所述机架70上。本发明通过使用所述第一联轴器53和所述第二联轴器62将所述扭矩测试仪54安装在所述电机60与所述摩擦轮40之间，从而使得所述扭矩测试仪54工作较为稳定可靠；所述轴承支架50、所述扭矩仪支架541和所述电机座61均为高度可调的结构。

如图1所示，所述第一轴承座511和所述第二轴承座512内置有滑动轴承，所述第一轴承座511远离所述摩擦轮40的一侧安装有一端盖58，其中，位于所述第一轴承座511内的滑动轴承通过轴肩和第一定位环55定位，位于所述第二轴承座512内的滑动轴承通过套筒56和第二定位环57定位，所述套筒56套设在所述第一转轴51上，所述套筒56的一端与所述摩擦轮40相抵、另一端与所述滑动轴承相抵，所述摩擦轮40通过轴肩和所述套筒56定位，具有安装方便、定位可靠的优点。

如图8和图9所示，所述压头24包括一与所述液压缸20的活塞杆固连的安装块241、一活动设置在所述料筒30的中空腔内的压板243以及一连接所述安装块241和所述压板243的连接柱242，其中，所述安装块241呈圆盘状，所述连接柱242呈圆柱状，所述安装块241和所述连接柱242与所述液压缸20的活塞杆同轴设置，所述连接柱242的一端固定设置在所述安装块241的中央、另一端固定设置在所述压板243的中央，所述压板243横截面的大小与所述料筒30中空腔的横截面的大小相等，从而使得所述压板243的受力较为均匀，加压稳定可靠；所述压板243的侧壁上成型有一环形凹槽244，所述环形凹槽244的设置能够减少所述压板243与所述料筒30之间的接触面积，减少摩擦阻力，便于所述压板243的上、下移动。

如图5至图7所示，所述料筒30包括对称设置的一对剖分式半筒部31，所述半筒部31包括一第一板部311和一对固定设置在所述第一板部311两侧边沿上的第二板部312，其中，所述第二板部312上固定设置有第一凸缘313，所述第一板部311上固定设置有第二凸缘314，所述第一板部311的底部还成型有与所述摩擦轮40的外圆周壁相配合的弧形凹面315，所述弧形凹面315与所述摩擦轮40的外圆周壁之间存在间隙，所述间隙小于所述料筒30内散体物料的尺寸，从而确保所述料筒30内的散体物料不外泄。所述半筒部31通过所述第二凸缘314可拆卸设置在所述隔板13上，所述半筒部31之间通过所述第一凸缘313安装在一起，所述第一凸缘313和所述第二凸缘314上均开设有供螺栓穿设的通孔，所述第二板部的宽度值为所述第一板部宽度值的1/3，所述第二板部的厚度值为所述第一板部厚度值的1/2。所述半筒部31共同围设形成一中空腔横截面呈正方形或矩形的中空柱状体，将所述料筒30的中空腔设置成正方形或矩形是为了便于加工生产，本发明中，考虑到所述料筒30装料、卸料和拆装的方便性，将所述料筒30设计为对称剖分式结构。

如图1所示，所述油泵211与所述油管22的进油口之间还安装有一电磁阀212、一节流阀213和一溢流阀214，其中，所述油泵211选用齿轮泵，所述油管22上还安装有压力表23，通过所述压力表23能够直观的了解所述油管22内的压力大小，作业的安全可靠性高。

工作原理：首先在所述料筒30中装填物料并通过所述加压单元对物料加压，接着通过所述电机60驱使所述摩擦轮40克服与物料的摩擦力而转动，产生摩擦力矩，所述摩擦轮40通过所述第一转轴51和所述第二转轴52外连接所述扭矩测试仪54，利用所述扭矩测试仪54采集摩擦力矩M大小，而所述摩擦轮40的大小是固定的，由力矩概念以及计算公式M=FL可知，力矩M可通过所述扭矩测试仪54测试，L是所述摩擦轮40的半径R，通过换算可测试出散体物料的摩擦力F。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，包括：

安装有支撑架（10）的机架（70），所述支撑架（10）包括立柱（11）、固定设置在所述立柱（11）顶部的顶板（12）、固定设置在所述立柱（11）中上部的隔板（13）；

加压单元，其包括安装在所述顶板（12）上的液压缸（20）、安装在所述机架（70）上且位于所述支撑架（10）一侧的油箱（21）、安装在所述油箱（21）上的油泵（211）、连接所述油泵（211）和所述液压缸（20）的油管（22）以及安装在所述液压缸（20）活塞杆上的压头（24）；

料筒（30），其为一上、下端敞开的中空柱状体，所述料筒（30）可拆卸设置在所述隔板（13）上且位于所述压头（24）的正下方；

摩擦轮（40），其转动设置在所述料筒（30）的正下方；

传动单元，其包括套设有所述摩擦轮（40）的一第一转轴（51）、通过第一联轴器（53）与所述第一转轴（51）连接的一第二转轴（52）；以及

通过第二联轴器（62）与所述第二转轴（52）连接的电机（60）；

其中，所述第一转轴（51）通过第一轴承座（511）和第二轴承座（512）安装在所述隔板（13）下方，所述第一轴承座（511）和所述第二轴承座（512）分别位于所述摩擦轮（40）的两侧，所述第二转轴（52）上安装有扭矩测试仪（54），所述压头（24）在所述液压缸（20）的驱动下在所述料筒（30）的中空腔内作上、下方向的直线往复运动。

2.如权利要求1所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述立柱（11）的底端面上固定设置有一对垫板（14），所述垫板（14）可拆卸设置在所述机架（70）上。

3.如权利要求1所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述压头（24）包括一与所述液压缸（20）的活塞杆固连的安装块（241）、一活动设置在所述料筒（30）的中空腔内的压板（243）以及一连接所述安装块（241）和所述压板（243）的连接柱（242），其中，所述安装块（241）呈圆盘状，所述连接柱（242）呈圆柱状，所述安装块（241）和所述连接柱（242）与所述液压缸（20）的活塞杆同轴设置，所述连接柱（242）的一端固定设置在所述安装块（241）的中央、另一端固定设置在所述压板（243）的中央。

4.如权利要求3所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述压板（243）横截面的大小与所述料筒（30）中空腔的横截面的大小相等，所述压板（243）的侧壁上成型有一环形凹槽（244）。

5.如权利要求1所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述第一轴承座（511）和所述第二轴承座（512）内置有滑动轴承，其中，位于所述第一轴承座（511）内的滑动轴承通过轴肩和第一定位环（55）定位，位于所述第二轴承座（512）内的滑动轴承通过套筒（56）和第二定位环（57）定位，所述套筒（56）的一端与所述摩擦轮（40）相抵、另一端与所述滑动轴承相抵。

6.如权利要求2所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述第一轴承座（511）和所述第二轴承座（512）分别通过轴承支架（50）固定设置在所述垫板（14）上；所述扭矩测试仪（54）包括一扭矩仪支架（541），所述第二转轴（52）安装在所述扭矩仪支架（541）上。

7.如权利要求1所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述料筒（30）包括对称设置的一对剖分式半筒部（31），所述半筒部（31）包括一第一板部（311）和一对固定设置在所述第一板部（311）两侧边沿上的第二板部（312），其中，所述第二板部（312）上固定设置有第一凸缘（313），所述第一板部（311）上固定设置有第二凸缘（314），所述第一板部（311）的底部还成型有与所述摩擦轮（40）的外圆周壁相配合的弧形凹面（315）。

8.如权利要求7所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述弧形凹面（315）与所述摩擦轮（40）的外圆周壁之间存在间隙，所述间隙小于所述料筒（30）内散体物料的尺寸。

9.如权利要求1所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述油泵（211）与所述油管（22）的进油口之间还安装有一电磁阀（212）、一节流阀（213）和一溢流阀（214），其中，所述油泵（211）选用齿轮泵。

10.如权利要求1所述的散体物料的摩擦力测试装置，其特征在于，所述油管（22）上还安装有压力表（23）。