CN107822265A - 一种鞋底摩擦磨损测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

一种鞋底摩擦磨损测试装置及系统，属于测试设备领域。鞋底摩擦磨损测试装置包括固定件、摩擦件、仿生运动件、自然环境模拟件。其中，仿生运动件能够带动固定件使鞋与摩擦件进行摩擦。另外，自然环境模拟件能够使鞋在包括雨水路面摩擦的情况。摩擦磨损测试装置具有能够模拟更加真实条件下的磨损情况，从而能够更真实地获得鞋底的性能。

Description

一种鞋底摩擦磨损测试装置及系统

技术领域

本发明涉及测试设备领域，具体而言，涉及一种鞋底摩擦磨损测试装置及系统。

背景技术

目前，中国制造正处于转型的阶段。中国也是世界鞋子制造和消费大国。鞋子的耐磨性能影响着每一个消费者，而不同的制造工艺和不同的鞋底材质对鞋底的磨损有着不同的影响。随着鞋底纹路的磨损，鞋的服役时间会逐渐缩短。而不同的天气如雨天，对不同鞋子鞋底摩擦力也有着不同的影响。

随着中国制造向着中国智造的转型，制造企业对于鞋子在不同环境下的耐磨性能提出了更高的要求。因此，准确地检测鞋的耐磨性能是很有必要的。虽然目前已经有一些用于检测鞋子耐磨性能的装置，但是现有对鞋底耐磨能力的测试装置主要存在以下不足：

一是获得的鞋底耐磨性能往往与正常行走时具有显著差异，与实际不符；

二是测试装置过于单一，无法全面模拟多种实际复杂环境下的鞋底摩擦磨损过程；

三是部分设备的装置结构复杂、稳定性耐久度差，同时也导致价格过于昂贵。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提供了一种鞋底摩擦磨损测试装置及系统。

本发明是这样实现的：

在第一方面，本发明实施例提供了一种鞋底摩擦磨损测试装置。

鞋底摩擦磨损测试装置包括：

固定件，固定件被构造来固定待检测鞋，且固定件与待检测鞋同步运动；

摩擦件，摩擦件具有摩擦部，摩擦部包括粗糙摩擦区和光滑摩擦区，摩擦部被构造来与固定于固定件的待检测鞋产生摩擦；

相对摩擦件布置的仿生运动件，固定件附连于仿生运动件，仿生运动件被构造来驱动与固定件同步运动的待检测鞋以模拟人行走的方式运动，以使待检测鞋的鞋底的一个或多个部位能够以预设的方式与所述摩擦部接触而产生摩擦，所述预设的方式包括第一摩擦形式或第二摩擦形式；所述第一摩擦形式包括所述一个部位与所述摩擦部连续地或间断地接触而摩擦，所述第二摩擦形式包括所述多个部位交替地与所述摩擦部接触而摩擦；

自然环境模拟件，自然环境模拟件邻近摩擦件设置，自然环境模拟件被构造来可选地使粗糙摩擦区和/或光滑摩擦区处于自然条件，自然条件包括水。

在其他的一个或多个示例中，摩擦部与固定件之间相对位置能够被可选地调整。

在其他的一个或多个示例中，固定件与摩擦部的相对位置调整是由仿生运动件的位移带动固定件发生位移而实现的。

在其他的一个或多个示例中，仿生运动件是连杆机构，连杆机构包括四连杆，固定件连接于连杆机构。

在其他的一个或多个示例中，鞋底摩擦磨损测试装置还包括台架，仿生运动件、自然环境模拟件、摩擦件均设置于台架。

在其他的一个或多个示例中，仿生运动件为四连杆，四连杆包括机架、连杆以及两个连接架，机架通过两个连接架与连杆连接，机架连接于台架，固定件连接于两个连接架中的一个，摩擦部与连接固定件的连接架相对。

在其他的一个或多个示例中，机架通过升降机构与台架连接，升降机构被构造来调节仿生运动件整体远离或靠近摩擦部。

在其他的一个或多个示例中，粗糙摩擦区和光滑摩擦区相对固定件的位置能够被可选地调节。

在其他的一个或多个示例中，鞋底摩擦磨损测试装置还包括感应机构，感应机构邻近摩擦件设置，感应机构至少包括被配置来记录待检测鞋与摩擦部的摩擦次数的计数器，或被配置来记录待检测鞋与摩擦部摩擦时的磨损程度的应变器。

在第二方面，本发明实施例提供了一种鞋底摩擦磨测试系统。

鞋底摩擦磨测试系统包括控制系统以及如前述的鞋底摩擦磨损测试装置。控制系统被配置来至少控制仿生运动件、自然环境模拟件、摩擦件中的任一者。

有益效果：

本发明实施例提供的鞋底摩擦磨损测试装置具有以下特点：

1、能够使鞋模拟人行走时的状态而与地面模拟，并且还能模拟一些自然条件下的地面情况，而使得鞋底的摩擦情形更接近实际的模拟状态(例如鞋底摩擦磨损测试装置能模拟雨天行走环境，与实际生活有更加接近的模拟条件，实验数据更加可靠)，从而能够获得更准确的鞋底性能。另外，本装置还可以根据需要调整不同区域(光滑摩擦区、粗糙摩擦区)对实际环境的路况进行模拟。

二、鞋底摩擦磨损测试装置结构上较为紧凑，更易运动、存放。

三、通过设置感应器可以获得更多的关于鞋底磨损的情况。例如，通过记录摩擦时的应变，再根据应变值的变化判断鞋底的磨损程度。通过将鞋安装在试验机上就能简便地测定其摩擦系数，可以更好地将应变值与摩擦系数相对应。

四、当使用四连杆结构作为仿生运动件时，装置结构复杂稳定性耐久度较好，价格便宜。

五、鞋底摩擦磨损测试装置还能连续不间断地对鞋底耐磨性能进行测量，因此，其工作周期长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的鞋底摩擦磨损测试装置的结构示意图；

图2示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的仿生运动件的结构示意图；

图3示出了图2提供的仿生运动件中的用于固定件匹配连接的连接架的结构示意图；

图4示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的固定件第一视角的结构示意图；

图5示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的固定件第二视角的结构示意图；

图6示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的摩擦件的结构示意图；

图7示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的自然环境模拟件的结构示意图；

图8示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的升降机构的结构示意图；

图9示出了图8提供的升降机构中的齿轮和齿条配合的结构示意图；

图10示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的挡水板的结构示意图；

图11示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的机柜的结构示意图；

图12示出了图1提供的鞋底摩擦磨损测试装置中的配套的控制系统的控制电路图；

图13示出了图12提供的控制系统的梯形图。

图标：201-固定件；301-摩擦件；401-仿生运动件；501-自然环境模拟件；601-机柜；701-台架；100-鞋底摩擦磨损测试装置；11-第三杆；12-第二杆；13-第四杆；14-电阻式应变片；15-鞋模连接机构；16-第一杆；17-电机固定台；18-四连杆机构驱动电机Y0；101-第二孔；21-鞋跟；22-鞋楦固定端；23-调节杆；24-调节弹簧；25-鞋头左端；26-鞋头右端；27-鞋头固定连接杆；28-调整弹簧；202-鞋楦；203-连接部件；31-固定块；32-传动转轴；33-粗糙摩擦块；34-红外传感器探头；35-V带；36-V带驱动电机；37-光滑摩擦块；302-摩擦部；303-结构架；41-喷嘴；42-水箱；43-入水水管；44-出水水管；45-离心泵；46-离心泵驱动电机；47-喷水水管；402-升降机构；51-四连杆机构固定装置；52-挡板；53-旋转手轮；54-升降台；55-齿轮；56-齿条；61-实验台；62-挡水板；63-出水口；71-LED显示屏；72-电源开关；73-电机U2启动开关；74-电机U3启动开关；75-电机U4启动开关。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

鞋的耐磨性能(主要指鞋底的耐磨性能)是衡量其性能的一个重要的因素。因此，为了获得鞋的耐磨性能，人们设计了多种设备来对其进行测量。例如，现有的一些摩擦测量设备常常使鞋底被挤压在一个摩擦表面。通过使摩擦表面与鞋底持续地相互接触而产生摩擦。

但是，这样的鞋底摩擦测试不能够获得鞋底在更真实条件下的磨损情况。

发明人发现：

现有的测试装置在测试过程中只在摩擦带上不断地对鞋底进行摩擦，不能分别对鞋前掌以及鞋后掌进行更好的测量，难以模拟人走路时的状态以及不同地面环境对鞋磨损程度的表征，而且磨损鞋底的部位相对于实际行走中有较大的局限性，因此获得的鞋底耐磨性能往往与正常行走时具有显著差异，与实际不符。

此外，现有的测试装置过于单一，无法全面模拟多种实际复杂环境下的鞋底摩擦磨损过程。

有鉴于此，发明人提出了一种新的设备用于对鞋底的磨损进行测试，以获得在更真实条件下的鞋底磨损情况。

以下结合附图中图1至图13，对本发明实施例提供的鞋底摩擦磨损测试装置100及系统进行更详尽的阐述。

本实施例提供了一种鞋底摩擦磨损测试装置100包括固定件201、摩擦件301、仿生运动件401、自然环境模拟件501。

其中，固定件201被用来固定鞋，以便仿生运动件401驱动固定件201而使鞋进行运动，进而与摩擦件301接触形成摩擦。自然环境模拟件501则可以对摩擦件301的状态进行按需的调节，以便使鞋的磨损更贴近实际情况。

其中，固定件201被构造来固定待检测鞋，且固定件201与待检测鞋同步运动。所述的“同步运动”是指固定件201与待检测鞋的同时运动，同时停止，且待检测鞋的运动方向主要由固定件201选择确定。固定件201可以是各种能够固定鞋的装置。例如，固定件201可以被设置来连接鞋面，例如，通过采用包裹、粘结或者缝纫等方式连接鞋面。或者，固定件201还可以被设置来在不妨碍鞋底的情况下连接鞋的其他部位。

作为一种更佳的选择，固定件201被设置在鞋内部。固定件201从鞋的内部固定鞋。例如，固定件201被设置为鞋楦202的结构，鞋楦202与鞋内部结构相对应，以减少固定件201与鞋之间的相对运动，从而避免测试数据的过度失真。

作为一种改进例，本实施例中，鞋楦202被设计为一种可变结构。鞋楦202包括可部分或者完全分离的第一部分(鞋头左端25)和第二部分(鞋头右端26)。第一部分和第二部分通过弹性件连接。弹性件可以在一定受力作用下收缩而使第一部分和第二部分之间的距离变小；同样地，在另一受力作用下弹性件可进一步收缩或者扩张，从而使得第一部分和第二部分之间的距离进一步发生调整。通过这样的设计，鞋楦202能够更好地与鞋头部分的内部空间贴合，使鞋楦202与鞋结合更牢固。所述弹性件可以是弹簧或者弹性橡胶柱或弹性橡胶块等。或者，弹性件是由弹性柱(鞋头固定连接杆27)与弹簧(调整弹簧28)的组合，即弹性柱插设于弹簧内；或者，两者并列布置。或者，弹性件是由硬质柱体与弹簧的组合，即硬质柱体插设于弹簧内。其中，硬质柱体的一端连接在第一部分或第二部分，硬质柱体的另一部分为自由端。当鞋楦202的第一部分和第二部分相互远离时，由弹簧保持两者之间的连接；当第一部分和第二部分相互靠近时，硬质柱体可以限制两者持续地靠近，以便鞋楦202能更贴合鞋内部。

进一步地，固定件201还包括与鞋楦202配合的鞋跟21。鞋楦202与鞋跟21相互连接，从而能够更好地与鞋内部相互贴合产生更稳固接触。更进一步地，鞋跟21与鞋楦202之间的距离也是可以调节的，因此，鞋跟21与鞋楦202之间的距离通过连接部件203的调整而实现。所述的连接部件203也可以是弹簧，或弹性柱，如弹性橡胶柱。本实施例中，连接部件203包括调节弹簧24和调节杆23(鞋楦固定连接杆)。调节杆23允许鞋跟21鞋楦202在一定的距离内沿其轴线运动，并同时受到调节弹簧24的部分限制。

另外，为了方便固定件201与仿生运动件401的连接。固定件201可以根据需要在鞋跟21部分设置一个固定端部，如凸柱(可以是四棱柱)。为了方便更换和维护固定件201，其与仿生运动件401可拆卸连接。如仿生运动件401设置夹持件(如夹子)，或者螺栓、螺柱、螺钉连接。在螺栓、螺柱、螺钉连接的示例中，固定端部设置有第一孔；相应地在仿生运动件401也设置配套的第二孔101。在四连杆结构的仿生运动件401实现例中，第二孔101位于设置在一个连接架的鞋模连接机构15。

摩擦件301是被设置来与鞋底直接接触并摩擦的构件。在本发明的实施例中，摩擦件301设置有摩擦部302。摩擦部302通常被设置为平面板状结构。进一步地，作为一种更适宜的实现方式，摩擦件301还包括结构架303，摩擦部302被连接在结构架303上。结构架303可以是框架结构，通过横梁、立柱(固定块31)连接而形成。

摩擦部302还包括粗糙摩擦区(粗糙摩擦块33)和光滑摩擦区(光滑摩擦块37)。粗糙摩擦区和光滑摩擦区可以是摩擦部302的两个相互邻近或远离的区域。或者，粗糙摩擦区和光滑摩擦区被独立地设置，两者是分别独立的构件。其中，所述粗糙摩擦区和光滑摩擦区具有不同的表面摩擦系数，具体的表面摩擦系数可以根据需要被自由地选择使用。

在一些示例中，粗糙摩擦区和光滑摩擦区可以自由地切换，即两者为相对位置可以调节。例如，相对于结构架303，粗糙摩擦区在其一端，光滑摩擦区在相对的另一端。通过切换调节，粗糙摩擦区和光滑摩擦区相对于结构架303的位置发生对调。即粗糙摩擦区和光滑摩擦区相对固定件201的位置能够被可选地调节。更具体而言，粗糙摩擦区和光滑摩擦区相对固定于固定件201(例如鞋楦202和鞋跟21的组合连接体)的待检测鞋的位置能够调节。

在一些示例中，固定件201位于粗糙摩擦区，且运动范围也位于粗糙摩擦区。固定件201由仿生运动件401驱动在粗糙摩擦区内往复地运动。

在另一些示例中，固定件201位于光滑摩擦区，且运动范围也位于光滑摩擦区。固定件201由仿生运动件401驱动在光滑摩擦区内往复地运动。

在一些示例中，粗糙摩擦区和光滑摩擦区的切换可以使两个构件被拆卸、安装而切换。或者，通过使用机械传动方式调节，例如，传送带(V带35)的正向运动和逆向运动。在另一些示例中，粗糙摩擦区和光滑摩擦区均采用具有一定的弯曲性能的材料制作而成，摩擦件301中的传动带(V带35)循环地转动，从而使粗糙摩擦区和光滑摩擦区在循环转动中被调节而切换。在这样的示例中，结构架303包括立柱(固定块31)和横梁。横梁通过传动转轴32立柱可转动地连接。传动带环设在横梁上，传动带通过电机(如V带35驱动电机，U3)驱动。通过粗糙摩擦区和光滑摩擦区的切换，摩擦部302与固定件201之间相对位置能够被可选地调整。

更好地，结构架303连接有计数器(包括红外传感器探头34)。计数器被配置来记录待检测鞋与摩擦部302的摩擦次数。计数器还可以设置与单片机匹配连接的红外传感器探头34，单片机可以记录红外传感器探头34反馈的信号，并通过累加从而获得相应的记录数据。所述的记录数据包括待检测鞋与摩擦部302的摩擦次数。红外传感器探头34反馈信号的方式可以是：待检测鞋遮挡探头的红外线时，探头的红外线检测通路被切断而产生信号。进一步地，计数器还匹配连接显示器，用于显示记录的摩擦次数。

仿生运动件401相对摩擦件301布置，通常是相互邻近设置的。前述的固定件201附连于仿生运动件401。固定件201与仿生运动件401之间的连接方式可以根据固定件201和仿生运动件401的具体实现结构和实现方式来调整。

基于使用的便利性以及对不同类型鞋的适用性考虑，摩擦部302与固定件201之间相对位置能够被可选地调整。例如，当鞋底与摩擦部302之间距离过大时，可以调节仿生运动件401或者摩擦部302而使两者相互靠近。当鞋底与摩擦部302之间距离过小时，可以调节仿生运动件401或者摩擦部302而使两者相互远离。

如前述，摩擦件301中的摩擦部302可以运动；相应地，仿生运动件401也可以运动。在本实施例中，固定件201与摩擦部302的相对位置调整是由仿生运动件401的位移带动固定件201发生位移而实现的。

作为一种具体的可替代示例，仿生运动件401是连杆机构，连杆机构包括四连杆。固定件201连接于连杆机构。更进一步地，鞋底摩擦磨损测试装置100还包括台架701，仿生运动件401、自然环境模拟件501、摩擦件301均设置于台架701。连杆机构连接在台架701上。

更具体而言，本实施例中，四连杆包括机架(如长度434mm的第一杆16)、连杆(如长度为509mm的第二杆12)以及两个连接架(如长度为60mm的第三杆11和长度为300mm的第四杆13)，机架通过两个连接架与连杆连接，机架连接于台架701。固定件201连接于两个连接架中的一个(本实施例中，固定件201连接于300mm的第四杆13上)，摩擦部302与连接固定件201的连接架相对。四连杆的运动(主要是曲柄和/或摇杆的转动)通过安装在电机固定台17的四连杆机构驱动电机Y018驱动而运动。

进一步地，机架通过升降机构402与台架701连接。升降机构402被构造来调节仿生运动件401整体远离或靠近摩擦部302。更具体地，四连杆是通过连接在机架的四连杆机构固定装置51的运动而实现高度调整的。更好地，升降机构402还连接有挡板52，用于与自然环境模拟件501配合，例如，当自然环境模拟件501时喷水设备时，挡板52可以阻挡向摩擦件301的摩擦部302喷水的溅射。

基于此，前述仿生运动件401与摩擦部302之间的相对位置调节，可以是四连杆的机架连接四连杆机构固定装置51。四连杆机构固定装置51再与台架连接，并进行升降运动。例如，升降机构402通过结合在升降台54内的齿轮55和齿条56的运动而实现，以将圆周运动转换为直线运动。其中，齿条56可以连接在机架，齿轮55通过转轴连接在台架，相应地，齿轮55由旋转手轮53带动而转动。

进一步地，鞋底摩擦磨损测试装置100的邻近摩擦件301设置感应机构在具有前述的计数器之外，还包括应变器。应变器被配置来记录待检测鞋与摩擦部302摩擦时的磨损程度。应变器可以是电阻式应变片14，其连接在仿生运动件401，更具体而言是连接在固定了固定件201的连接架，并且待检测鞋的摩擦受力可通过固定件201传递给应变器。应变器还可与单片机连接，电阻式应变片14的测量数据通过单片机收集并实时显示在显示器(如LED显示屏71)上，摩擦力越大，应变越大，反之越小。鞋子磨损程度的不同，电阻式应变片14测量的数据也各不相同。

在其他示例中，仿生运动件401可以其他的运动构件，其可以使鞋的鞋前掌和鞋后掌交替地上升和下降，并且在下降时能够与摩擦件301的摩擦部302接触而产生摩擦。这样的运动构件可以被设置为钟摆式结构。

或者，仿生运动件401还可以是二维运动部和转动运动部组成。其中，二维运动部可以在竖直和水平方向独立或同时运动，从而产生提腿和前踏的动作。其中，转动运动部能够进行一定角度范围内的转动，从而形成鞋的鞋前掌和鞋后掌交替运动。二维运动部可以通过水平和竖直设置的液压缸和气缸来驱动，转动运动部则可通过电机驱动转动安装有轴承的转轴来驱动。通过二维运动部和转动运动部的结合能够实现待检测鞋的更逼真的运动状态，以便在与摩擦件301的摩擦部302摩擦状况更接近实际。

在本发明实施例中，仿生运动件401能够驱动固定件201，进而通过固定件201驱动待检测鞋以模拟人行走的方式运动。仿生运动件401主要能够使待检测鞋的鞋底的一个部位或多个部位能够以预设的方式与摩擦部302接触而产生摩擦。其中，预设的方式包括第一摩擦形式或第二摩擦形式。第一摩擦形式包括一个部位与摩擦部302连续地或间断地接触而摩擦。第二摩擦形式包括多个部分交替地与摩擦部302接触而摩擦。其中的一个部位可以是鞋侧缘、鞋前掌、鞋后掌以及鞋前掌和鞋后掌之间的鞋足弓部。多个部位可以是鞋侧缘、鞋前掌、鞋后掌以及鞋前掌和鞋后掌之间的鞋足弓部中的任意两者及以上。

自然环境模拟件501主要被用来模拟现实路面的情况，从而结合其他部件实现检测。本发明实施例中，自然环境模拟件邻近摩擦件301设置。自然环境模拟件501被构造来可选地使粗糙摩擦区和/或光滑摩擦区处于自然条件，自然条件包括水。

一种具体示例中，自然摩环境模拟件用于模拟雨水条件下的路面。在这样的示例中，自然摩环境模拟件具有喷嘴41、水箱42、入水水管43、出水水管44、动力泵等。其中的动力泵可以由离心泵45和离心泵45驱动电机的组合替代。通过喷水水管47连接在水箱42的喷嘴41朝向摩擦部302(粗糙摩擦区和/或光滑摩擦区)，并且可以通过泵(例如可以是离心泵)的动力喷水以及水箱储水。入水水管43、出水水管44结合设置在台架的水槽，可以实现水的循环利用。另外，台架可以设置实验台61、挡水板62、出水口63。水箱42结合设置在实验台的挡水板62。传动带(V带35)上被喷嘴41喷射的水，可以被挡板52和挡水板62限制，并通过出水口流回水箱42。

综上，本发明实施例提供的鞋底摩擦磨损测试装置100能模拟人走路时的状态以及不同地面环境对鞋磨损程度的表征，而且磨损鞋底的部位相对于实际行走中有较大的相似性，因此获得对鞋底耐磨性能往往与正常行走时具有显著可比性，与实际相符。

装置结构紧凑，可以用电阻应变片测得的数据变化判断鞋底的磨损程度。鞋底纹路磨损后，摩擦力变小，作为仿生运动件401的一种用例的四连杆中的连接架上的电阻应变片测得数据也会相应变化。并且，凭借四连杆机构的运动特性，使该装置能连续不间断测量地对鞋底耐磨性能进行测量，有一定的高效性。本装置根据V带35上不同区域的粗糙程度，可模拟不同地面，且离心泵45抽水循环装置可模拟雨天环境。

整体而言，结合以上所述的多个组分部分或构件、部件，能够使得鞋底摩擦磨损测试装置100包括以下优异效果的一者或多者。

一是测试过程中通过鞋子的运动，不断与摩擦块进行摩擦，模拟人走路时的状态以及不同地面环境对鞋磨损程度的表征，而且磨损鞋底的部位相对于实际行走中有较大的可比性，因此获得对鞋底耐磨性能与正常行走时具有显著相似性，与实际相符；

二是局限于每次测试不必同时测试两只(甚至多只)鞋，设备较为紧凑，且测试多组试验品可通过应变值的变化判断鞋底的磨损程度；

三是设备采用了四连杆结构，装置结构复杂稳定性耐久度较好，价格便宜；

四是该装置直接将鞋安装在试验机上就能简便地测定其摩擦系数，将应变值与摩擦系数相对应；

五是该装置能连续不间断测量地对鞋底耐磨性能进行测量，有一定的高效性；

六是该装置能模拟雨天行走环境，和实际生活有更加接近的模拟条件，实验数据更加可靠；

七是该装置能根据需要，调整V带35的不同区域(光滑、粗糙)对实际环境的路况进行模拟。

进一步地，本发明中还提供了一种鞋底摩擦磨损测试系统。

鞋底摩擦磨损测试系统包括控制系统以及如前述的鞋底摩擦磨损测试装置100。控制系统被配置来至少控制仿生运动件401、自然环境模拟件501、摩擦件301中的任意一者。如前述所述，在一些示例中，仿生运动件401、自然环境模拟件501、摩擦件301中的任一者、两者及以上具有可运动的构件。因此，在这样的示例中，前述的可运动构件可以通过电动机械设备(如电动机、发动机等)驱动。这些电动机械设备的开启按钮、停机按钮以及调节按钮等都可以被集成到控制系统中，以便提供更简洁的结构和控制的便利性。控制系统被结合机壳形成机柜601。机柜601还具有LED显示屏71(显示器)、电源开关72、电机U2启动开关73(K1)、电机U3启动开关74(K2)、电机U4启动开关75(K3)组成。

以下对本发明实施提供的鞋底摩擦磨损测试装置100的工作范例进行说明。

第一实施例：测量同一鞋子在粗糙地面上的行走次数与鞋底磨损程度之间的关系。

操作人员将鞋楦202头部塞入鞋内，利用弹簧的反弹力，使鞋楦202前端顶紧鞋腔，撑满鞋头，稍用力，利用鞋头和鞋跟21之间的弹簧连杆的伸缩让后撑顶紧鞋的后邦，最后将鞋楦202按入鞋内并将鞋带系牢固定，将鞋楦202固定端(设置在固定件201的鞋跟21处)通过固定孔(第一孔)位固定在300mm连杆上，并通过鞋楦202固定端与固定孔位的相对位置调整鞋子对于地面的角度。按下电控台的电源开关72之后，通过升降台54上的手轮转动，利用齿轮55齿条56的纵向运动带动与齿条56固接的434mm连杆的上下运动，调整使鞋底与粗糙的V带35上的摩擦块之间保持合适的距离，并且用螺栓将434mm连杆与连杆固定装置固定。启动电机U3启动开关74(K2)，调整摩擦带区域，通过V带35的运动，调整V带35上粗糙的区域于鞋底正下方，关闭电机U3启动开关74(K2)。确认红外传感器已工作后，启动电控台电机U2启动开关73(K1)，使四连杆机构驱动电机U2开始工作，四连杆机构的运动带动鞋子的运动，使鞋子以模仿人脚运动的方式，以一定的角度，在V带35上的粗糙摩擦块33上往复运动。当鞋子遮挡红外传感器一次，信号传递给单片机累加计数并储存，显示屏上的计数加1，统计总摩擦次数。根据鞋子磨损程度的不同，电阻式应变片14测量的数据也各不相同，电阻式应变片14的测量数据通过单片机收集并实时显示在LED显示屏71上，摩擦力越大，应变越大，反之越小。摩擦一定次数后，通过电阻式应变片14测量的数据的变化间接观察鞋底磨损后的摩擦力变化情况，实验结束，关闭电机U2启动开关73(K1)，并关闭电控台电源开关72。

第二实施例：对比不同鞋子在相同磨损情况下在光滑地面上的防滑能力

操作人员将鞋楦202头部塞入鞋内，利用弹簧的反弹力，使鞋楦202前端顶紧鞋腔，撑满鞋头，稍用力，利用鞋头和鞋跟21之间的弹簧连杆的伸缩让后撑顶紧鞋的后邦，最后将鞋楦202按入鞋内并将鞋带系牢固定，将鞋楦202固定端通过固定孔位固定在300mm连杆上，并通过鞋楦202固定端与固定孔位的相对位置调整鞋子对于地面的角度。按下电控台的电源开关72之后，通过升降台54上的手轮转动，利用齿轮55齿条56的纵向运动带动与齿条56固接的434mm连杆的上下运动，调整使鞋底与粗糙的V带35上的摩擦块之间保持合适的距离，并且用螺栓将434mm连杆与连杆固定装置固定。启动电机U3启动开关74(K2)，调整摩擦带区域，通过V带35的运动，调整V带35上光滑的区域于鞋底正下方，关闭电机U3启动开关74(K2)。确认红外传感器已工作后，启动电控台电机U2启动开关73(K1)，使四连杆机构驱动电机U2开始工作，四连杆机构的运动带动鞋子的运动，使鞋子以模仿人脚运动的方式，以一定的角度，在V带35上的光滑摩擦块37上往复运动。当鞋子遮挡红外传感器一次，信号传递给单片机累加计数并储存，显示屏上的计数加1，统计总摩擦次数。根据鞋子磨损程度的不同，电阻式应变片14测量的数据也各不相同，电阻式应变片14的测量数据通过单片机收集并实时显示在LED显示屏71上，摩擦力越大，应变越大，反之越小。摩擦额定次数后，通过电阻式应变片14测量的数据的变化间接观察鞋底在光滑摩擦块37上的摩擦力。关闭电机U2启动开关73(K1)。启动电机U3启动开关74(K2)，调整摩擦带区域，通过V带35的运动，调整V带35上粗糙的区域于鞋底正下方。确认红外传感器已工作后，启动电控台电机U2启动开关73(K1)，使四连杆机构驱动电机U2开始工作，四连杆机构的运动带动鞋子的运动，使鞋子以模仿人脚运动的方式，以一定的角度，在V带35上的粗糙摩擦块33上往复运动。运动额定次数后，再将鞋底调整到光滑摩擦块37上进行摩擦，通过电阻式应变片14测量的数据间接观察鞋底磨损后在光滑地面上行走的摩擦力变化情况。实验结束，关闭电机U2启动开关73(K1)，并关闭电控台电源开关72。再以相同方式测量一组不同鞋子的数据，对比不同鞋子在相同磨损情况下在光滑地面上的防滑能力。

第三实施例：判断同一鞋子在粗糙地面上有一定磨损程度后在雨天路面行走的摩擦力状况。

操作人员将鞋楦202头部塞入鞋内，利用弹簧的反弹力，使鞋楦202前端顶紧鞋腔，撑满鞋头，稍用力，利用鞋头和鞋跟21之间的弹簧连杆的伸缩让后撑顶紧鞋的后邦，最后将鞋楦202按入鞋内并将鞋带系牢固定，将鞋楦202固定端通过固定孔位固定在300mm连杆上，并通过鞋楦202固定端与固定孔位的相对位置调整鞋子对于地面的角度。按下电控台的电源开关72之后，通过升降台54上的手轮转动，利用齿轮55齿条56的纵向运动带动与齿条56固接的434mm连杆的上下运动，调整使鞋底与粗糙的V带35上的摩擦块之间保持合适的距离，并且用螺栓将434mm连杆与连杆固定装置固定。启动电机U3启动开关74(K2)，调整摩擦带区域，通过V带35的运动，调整V带35上粗糙的区域于鞋底正下方，关闭电机U3启动开关74(K2)。确认红外传感器已工作后，启动电控台电机U2启动开关73(K1)，使四连杆机构驱动电机U2开始工作，四连杆机构的运动带动鞋子的运动，使鞋子以模仿人脚运动的方式，以一定的角度，在V带35上的粗糙摩擦块33上往复运动。当鞋子遮挡红外传感器一次，信号传递给单片机累加计数并储存，显示屏上的计数加1，统计总摩擦次数。根据鞋子磨损程度的不同，电阻式应变片14测量的数据也各不相同，电阻式应变片14的测量数据通过单片机收集并实时显示在LED显示屏71上，摩擦力越大，应变越大，反之越小。摩擦额定次数后，启动电控台的电机U4启动开关75(K3)，利用离心泵45抽水循环机构将水喷洒到V带35上的摩擦区域，模拟鞋底磨损一定程度后在雨天的行走环境。V带35上流出的水由实验台上的挡水板限制并由出水口流回水箱42内，达到水的循环利用目的并有效模拟了雨天行走的环境。通过电阻式应变片14的测量数据，观察磨损一定程度后的鞋底在雨天行走的摩擦力力状况。实验结束，关闭电控台的电机U4启动开关75(K3)，关闭电机U2启动开关73(K1)，并关闭电控台电源开关72。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，包括：

固定件，所述固定件被构造来固定待检测鞋，且所述固定件与所述待检测鞋同步运动；

摩擦件，所述摩擦件具有摩擦部，所述摩擦部包括粗糙摩擦区和光滑摩擦区，所述摩擦部被构造来与固定于所述固定件的所述待检测鞋产生摩擦；

相对所述摩擦件布置的仿生运动件，所述固定件附连于所述仿生运动件，所述仿生运动件被构造来驱动与所述固定件同步运动的所述待检测鞋以模拟人行走的方式运动，以使所述待检测鞋的鞋底的一个部位或多个部位能够与以预设的方式与所述摩擦部接触而产生摩擦，所述预设的方式包括第一摩擦形式或第二摩擦形式；所述第一摩擦形式包括所述一个部位与所述摩擦部连续地或间断地接触而摩擦，所述第二摩擦形式包括所述多个部位交替地与所述摩擦部接触而摩擦；

自然环境模拟件，所述自然环境模拟件邻近所述摩擦件设置，所述自然环境模拟件被构造来可选地使所述粗糙摩擦区和/或所述光滑摩擦区处于自然条件，所述自然条件包括水。

2.根据权利要求1所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述摩擦部与所述固定件之间相对位置能够被可选地调整。

3.根据权利要求2所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述固定件与所述摩擦部的相对位置调整是由所述仿生运动件的位移带动所述固定件发生位移而实现的。

4.根据权利要求1所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述仿生运动件是连杆机构，所述连杆机构包括四连杆，所述固定件连接于所述连杆机构。

5.根据权利要求1所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述鞋底摩擦磨损测试装置还包括台架，所述仿生运动件、所述自然环境模拟件、所述摩擦件均设置于所述台架。

6.根据权利要求5所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述仿生运动件为四连杆，所述四连杆包括机架、连杆以及两个连接架，机架通过所述两个连接架与所述连杆连接，所述机架连接于所述台架，所述固定件连接于所述两个连接架中的一个，所述摩擦部与连接所述固定件的所述连接架相对。

7.根据权利要求6所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述机架通过升降机构与所述台架连接，所述升降机构被构造来调节所述仿生运动件整体远离或靠近所述摩擦部。

8.根据权利要求1所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述粗糙摩擦区和所述光滑摩擦区相对所述固定件的位置能够被可选地调节。

9.根据权利要求1所述的鞋底摩擦磨损测试装置，其特征在于，所述鞋底摩擦磨损测试装置还包括感应机构，所述感应机构邻近所述摩擦件设置，所述感应机构包括被配置来记录所述待检测鞋与所述摩擦部的摩擦次数的计数器，或被配置来记录所述待检测鞋与所述摩擦部摩擦时的磨损程度的应变器。

10.一种鞋底摩擦磨测试系统，其特征在于，包括控制系统以及如根据权利要求1～9中任一项所述的鞋底摩擦磨损测试装置，所述控制系统被配置来至少控制所述仿生运动件、所述自然环境模拟件、所述摩擦件中的任一者。