CN107655822A - 一种运动场地旋转摩擦测试仪及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种运动场地旋转摩擦测试仪及其测试方法，包括：测试箱，所述箱体包括一底部设有穿孔的壳体以及设于所述壳体内的配重装置以及联动装置，其中：所述配重装置包括测试盘以及配重，所述测试盘的底部穿过所述穿孔，所述测试盘包括设于其内的弹簧以及与所述弹簧下端相接的测试平板，所述测试平板的下表面设有一组均匀布设的标准摩擦测试片，所述配重设于所述测试盘上方；水平仪，其固定于所述箱体的上表面；所述联动装置包括一传力杆，所述传力杆穿过所述配重并固定于所述测试盘上；扭力计，其连接于所述传力杆上方且位于所述测试箱的外侧上方，所述扭力计转动可带动所述传力杆转动，继而带动所述标准测试片在所述测试面上摩擦，同时所述扭力计读取扭力值。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试仪器，更具体地说，是一种运动场地旋转摩擦测试仪及其测试方法。
背景技术
当运动员在运动场运动时,地面与运动员鞋子之间的摩擦情况非常复杂。由于运动员运动模式主要以蹬踏，扭动为主，所以现有的检测方法及仪器都无法反映其实际运动效果。很多场合沿用了EN 12600-摆锤法测试摩擦测试仪的测试方法。
但是众所周知，其主要应用场合为道路的摩擦指标衡量。其橡胶片及摆锤的运动轨迹很好的模拟了各种轮胎在路面的运动情况。但是作为运动铺面，这种摆锤法即无法模拟运动鞋底的材质，也无法再轨迹上接近实际运动员运动所产生的摩擦轨迹。这使运动铺面摩擦衡量，以及后期在运动科学研究，铺面材料研发上都没有真正可以借鉴的摩擦数据。
发明内容
由于现有技术存在着上述问题，本发明提出一种运动场地旋转摩擦测试仪，其能有效的解决现有技术中存在的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
一种运动场地旋转摩擦测试仪，包括：测试箱，所述箱体包括一底部设有穿孔的壳体以及设于所述壳体内的配重装置以及联动装置，其中：所述配重装置包括测试盘以及配重，所述测试盘的底部穿过所述穿孔，所述测试盘包括设于其内的弹簧以及与所述弹簧下端相接的测试平板，所述测试平板的下表面设有一组均匀布设的标准摩擦测试片，所述配重设于所述测试盘上方；水平仪，其固定于所述箱体的上表面；所述联动装置包括一传力杆，所述传力杆穿过所述配重并固定于所述测试盘上；扭力计，其连接于所述传力杆上方且位于所述测试箱的外侧上方，所述扭力计转动可带动所述传力杆转动，继而带动所述标准测试片在所述测试面上摩擦，同时所述扭力计读取扭力值。
较佳的是，所述测试箱内部设有卡扣，所述配重和所述测试盘被所述联动装置拉起后可卡在所述卡扣上不掉落。
较佳的是，所述测试箱外设有可相对所述测试箱底部旋转折叠的支架，所述支架展开后可固定住待测装置。
较佳的是，所述传力杆的底端旋接或通过螺栓固定于所述测试盘上，所述传力杆的上端设有与所述扭力计匹配的扭力头。
较佳的是，所述测试箱上设有两个向内凹陷的凹槽，每一所述凹槽内设有一把手，所述把手的两端枢接于所述凹槽的两内侧，所述把手可相对所述凹槽翻转，所述凹槽的深度大于所述把手的厚度。
较佳的是，所述标准橡胶片共为三片，为TPU材质，硬度为85A-90A之间，大小为50毫米直径，2毫米厚度，且所述标准橡胶片的四周为光滑1毫米的圆角，其上表面的花纹为正六边形的重复组合。
较佳的是，所述标准橡胶片可移除的固定在所述测试平板的底部。
较佳的是，所述测试盘为直径280毫米，厚度为20毫米的刚性圆盘，所述刚性圆盘的表面平整，且平整度达到0.01毫米，且所述圆盘可拆卸的固定于所述传力杆上。
较佳的是，还包括一测试运送装置，所述测试运送装置上设有与所述测试箱匹配的卡扣，所述测试运送装置上还设有一推进的把手，所述测试运送装置包括一U形的底盘，在运送时，所述测试盘位于所述U形底盘内。
此外，本申请还公开了一种使用上述运动场地旋转测试仪对运动场地铺面旋转摩擦的测试方法，包括以下步骤：
①.取下所述标准摩擦片，用800目砂纸水平打磨标准摩擦片，打磨需要达到什么要求；
②.将所述标准摩擦片固定在所述测试盘的测试平板上；
③.将所述运动场地旋转摩擦测试仪置于要待测表面，根据所述水平仪调平；
④.松开测试箱内部设有卡扣释放所述配重和测试盘，使所述测试盘平置于待测表面；
⑤.平缓转动所述扭力计，通过所述传力杆带动所述测试盘转动；
⑥.旋转一周后停止；
⑦.继续旋转，待所述扭力计上的数据平稳，读取扭力数值；
⑧.重复上述操作5次，取其平均值为Ta；
⑨.用公式μ＝Ta/9.8N/Kg*W计算并记录为最终数值。
由于采用上述技术手段，本申请的运动场地旋转摩擦测试仪的优势在于：
1.可以完全模拟运动员在运动铺面上的摩擦运动轨迹，使测试数据与实际使用贴近，可以作为运动性能的衡量，同时也可以为以后运动学的研究积累合理摩擦数据；
2.测试更加简单，操作方便，便于调节水平、重物释放等，节省测试时间；
3.扭力计直接度数，可视性好，能及时发现问题，便于及时研究，
4.运作简单中间环节少，导致精度更高，数据更可信、更准确；
5.便于推广，选用标准件零件，复制性、制作性好。
6.测试底盘中安装了弹簧，再在弹簧底板上安装摩擦片的测试平板，很好的避免因为测试表面不平造成的测量误差，纠错性能好。
7.摩擦片，扭力计都可以更换，更耐用
8.带轮运输装置使仪器便于携带，搬运,可以做现场测试。
采用该仪器后,运动场铺面的摩擦性能更好的得到分析记录，为生产厂家、铺面铺装方、运动科学研究等都提供了可靠、合理、接近实际使用的摩擦数据。便于长期的开发研究。
附图说明
图1为本发明的一实施例的结构示意图。
图2为本发明的可隐藏把手示意图。
图3A-图3B本发明的测试运送装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，详细描述本发明。
参见图1所示，本实施例的运动场地旋转摩擦测试仪包括测试箱1、配重装置2、联动装置3以及扭力计4。
所述箱体1包括一底部设有穿孔的壳体11以及设于所述壳体11内的配重装置2以及联动装置3。如图2所示，所述测试箱1上设有两个向内凹陷的凹槽12，每一所述凹槽12内设有一把手13，所述把手13的两端枢接于所述凹槽12的两内侧，所述把手13可相对所述凹槽翻转，所述凹槽12的深度大于所述把手的厚度。所述测试箱上设有可隐藏的把手，当需要搬动箱体时可以通过隐藏的把手着力。所述测试箱1内部设有卡扣，所述配重和所述测试盘被所述联动装置拉起后可卡在所述卡扣上不掉落。所述测试箱1外设有可相对所述测试箱底部旋转折叠的支架6，所述支架6展开后可固定住待测装置。测试箱的上表面设有一水平仪，以便于在使用时调节水平。
所述配重装置2包括测试盘21以及配重22。所述测试盘21为直径280毫米，厚度为20毫米的刚性圆盘，所述刚性圆盘的表面平整，且平整度达到0.01毫米，且所述圆盘21可拆卸的固定于所述传力杆上。测试盘21设于所述测试箱1的中心位置，以确保受力均匀。所述测试盘21可拆卸的固定于所述联动装置3上。所述测试盘21的底部穿过所述穿孔。所述测试盘21包括设于其内的弹簧211以及与所述弹簧下端相接的测试平板212。所述弹簧211能够在待测运动场地面不平整的情况下依然是标准摩擦片接触待测运动场地面，测试摩擦力，避免了因为被测面层不平整度引发的测量误差。所述测试平板212的下表面设有一组均匀布设的标准摩擦测试片5，所述配重22设于所述测试盘21上方。
在该实施例中所述标准摩擦测试片5共为三片，为TPU材质，硬度为85A-90A之间，大小为50毫米直径，2毫米厚度，且所述标准橡胶片的四周为光滑1毫米的R角，1mmR角可以平滑越过小的障碍，使测试过程平滑，避免由于直角产生切割效果，其上表面的花纹为正六边形的重复组合。所述标准摩擦测试片5可移除的固定(如粘贴)在所述测试盘21的底部，以便于方便维修或更换。
所述联动装置3包括一传力杆31，所述传力杆31穿过所述配重22连接于所述测试盘21上。传力杆既有扭力传导的功能，同时也是导向杆。传力杆31上面有单向卡簧，可以使配重提升后卡住卡簧，避免下落。在运输/移动过程中避免箱体的底面收到不必要刮擦，影响仪器精度及稳定性。
扭力计4连接于所述传力杆31上方且位于所述测试箱1的外侧上方。所述扭力计4的转动可带动所述传力杆31转动，继而带动所述标准摩擦测试片5在所述测试面上摩擦，同时所述扭力计5读取扭力值。扭力计4操作简单，可以根据不同待测场合配以不同精度扭力计，互换性强。
本申请还包括一测试运送装置7，所述测试运送装置7上设有与所述测试箱1匹配的卡扣，所述测试运送装置7上还设有一推进的把手71，所述测试运送装置7包括一U形的底盘72，在运送时，所述测试盘位于所述U形底盘内。(如图3A-图3B)
本申请对运动场地铺面旋转摩擦的测试方法，包括以下步骤：
①.取下所述标准摩擦片，用800目砂纸水平打磨标准摩擦片，打磨需要达到什么要求；
②.将所述标准摩擦片固定在所述测试盘的测试平板上；
③.将所述运动场地旋转摩擦测试仪置于要待测表面，根据所述水平仪调平；
④.松开测试箱内部设有卡扣释放所述配重和测试盘，使所述测试盘平置于待测表面；
⑤.平缓转动所述扭力计，通过所述传力杆带动所述测试盘转动；
⑥.旋转一周后停止。正式测试前，旋转一周，为了使摩擦片更好的与被测试面接触，测试轨迹能够上避免不必要干扰，所以需要旋转以后停止后再进行测试，第一周旋转不记入测量数据；
⑦.继续旋转，待所述扭力计上的数据平稳，读取扭力数值；
⑧.重复上述操作5次，取其平均值为Ta；
⑨.用公式μ＝Ta/9.8N/Kg*W计算并记录为最终数值。
应理解，这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，包括：
测试箱，所述箱体包括一底部设有穿孔的壳体以及设于所述壳体内的配重装置以及联动装置，其中：
所述配重装置包括测试盘以及配重，所述测试盘的底部穿过所述穿孔，所述测试盘包括设于其内的弹簧以及与所述弹簧下端相接的测试平板，所述测试平板的下表面设有一组均匀布设的标准摩擦测试片，所述配重设于所述测试盘上方；
水平仪，其固定于所述箱体的上表面；
所述联动装置包括一传力杆，所述传力杆穿过所述配重并固定于所述测试盘上；
扭力计，其连接于所述传力杆上方且位于所述测试箱的外侧上方，所述扭力计转动可带动所述传力杆转动，继而带动所述标准测试片在所述测试面上摩擦，同时所述扭力计读取扭力值。
2.根据权利要求1所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，所述测试箱内部设有卡扣，所述配重和所述测试盘被所述联动装置拉起后可卡在所述卡扣上不掉落。
3.根据权利要求1所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，所述测试箱外设有可相对所述测试箱底部旋转折叠的支架，所述支架展开后可固定住待测装置。
4.根据权利要求1所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，所述传力杆的底端旋接或通过螺栓固定于所述测试盘上，所述传力杆的上端设有与所述扭力计匹配的扭力头。
5.根据权利要求1所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，所述测试箱上设有两个向内凹陷的凹槽，每一所述凹槽内设有一把手，所述把手的两端枢接于所述凹槽的两内侧，所述把手可相对所述凹槽翻转，所述凹槽的深度大于所述把手的厚度。
6.根据权利要求1所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，所述标准橡胶片共为三片，为TPU材质，硬度为85A-90A之间，大小为50毫米直径，2毫米厚度，且所述标准橡胶片的四周为光滑1毫米的圆角，其上表面的花纹为正六边形的重复组合。
7.根据权利要求4所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，所述标准橡胶片可移除的固定在所述测试平板的底部。
8.根据权利要求1所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，所述测试盘为直径280毫米，厚度为20毫米的刚性圆盘，所述刚性圆盘的表面平整，且平整度达到0.01毫米，且所述圆盘可拆卸的固定于所述传力杆上。
9.根据权利要求1所述的运动场地旋转摩擦测试仪，其特征在于，还包括一测试运送装置，所述测试运送装置上设有与所述测试箱匹配的卡扣，所述测试运送装置上还设有一推进的把手，所述测试运送装置包括一U形的底盘，在运送时，所述测试盘位于所述U形底盘内。
10.一种使用上述权利要求1至9中任一所述的运动场地旋转测试仪对运动场地铺面旋转摩擦的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
①.取下所述标准摩擦片，用800目砂纸水平打磨标准摩擦片，打磨需要达到什么要求；
②.将所述标准摩擦片固定在所述测试盘的测试平板上；
③.将所述运动场地旋转摩擦测试仪置于要待测表面，根据所述水平仪调平；
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