CN109668827B - 一种用于测试摩擦力的减摩装置及摩擦系数测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测试摩擦力的减摩装置及摩擦系数测量方法。该装置包括水平设置的滑动平板，滑动平板上表面平铺有上密封平板，滑动平板下表面平铺有下密封平板，位于滑动平板外沿的上密封平板与下密封平板经多个带肩螺丝连接成一体，位于上密封平板与滑动平板之间设有第一密封圈，位于下密封平板与滑动平板之间设有第二密封圈，第一密封圈与第二密封圈内均注有油脂，油脂使上密封平板与滑动平板分离，使下密封平板与滑动平板分离。由于第一密封圈内油脂与第二密封圈内油脂的存在，第一密封圈、第二密封圈以及油脂使滑动平板相对于上密封平板、下密封平板浮动设置，由于油脂具有不可压缩性，减少滑动平板与上密封平板、下密封平板之间的摩擦。

Description

一种用于测试摩擦力的减摩装置及摩擦系数测量方法

技术领域

本发明涉及减摩装置技术领域，尤其涉及一种用于测试摩擦力的减摩装置及摩擦系数测量方法。

背景技术

现有的中国专利数据库中公开了名称为一种建筑物移位的支座滑移装置的专利，该专利申请号为CN02157992.X，申请日为2002.12.20，授权公告号为CN1274932C，授权公告日为2006.09.13，该装置包括：移位建筑物新基础、老基础和所经路径的基础上设置下滑道梁及系梁，下滑道梁上设置连续的下滑面，下滑面上设置连续或间隔布置的上滑面，上、下滑面间设置滑移面，滑移面可置减摩材料，上滑面上建筑物墙体两侧设置相对或相错的支座，支座上面设置上滑道梁及系梁，支座与上滑面相连并与上滑道梁浇筑成整体的钢筋混凝土，凿除滑移面上支座高度内的墙体，使其上的建筑物与基础分离，该建筑物在外力作用下沿滑移面实现移位。其不足之处在于：该装置是通过减摩材料来降低摩擦力的，但该装置的减摩材料不能可靠地承载重力，不适用于岩土实验、人防工程或铣床工作台等领域。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，即减摩材料不能可靠地承载重力，不适用于岩土实验、人防工程或铣床工作台等领域，提供一种用于测试摩擦力的减摩装置及摩擦系数测量方法。

为了实现上述目的，本发明一种用于测试摩擦力的减摩装置及摩擦系数测量方法所采取的技术方案：

一种用于测试摩擦力的减摩装置，包括水平设置的滑动平板，滑动平板上表面平铺有上密封平板，滑动平板下表面平铺有下密封平板，位于滑动平板外沿的上密封平板与下密封平板经多个带肩螺丝连接成一体，位于上密封平板与滑动平板之间水平设有多个第一密封圈，第一密封圈的一端嵌接在上密封平板的下表面内，另一端为自由端且抵触在滑动平板的上表面上，位于下密封平板与滑动平板之间水平设有多个第二密封圈，第二密封圈的一端嵌接在下密封平板的上表面内，另一端为自由端且抵触在滑动平板的下表面上，所述滑动平板、第一密封圈以及上密封平板围合成第一密封腔，所述滑动平板、第二密封圈以及下密封平板围合成第二密封腔，第一密封腔与第二密封腔内均注有油脂，所述油脂使上密封平板与滑动平板分离，使下密封平板与滑动平板分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：由于第一密封圈内油脂与第二密封圈内油脂的存在，第一密封圈、第二密封圈以及油脂使滑动平板相对于上密封平板、下密封平板浮动设置，由于油脂具有不可压缩性，减少滑动平板与上密封平板、下密封平板之间的摩擦。

位于滑动平板的两端均设有气缸，各气缸活塞杆与对应的滑动平板连接，两气缸活塞杆位于同一轴线上且相向设置。气缸便于拉动滑动平板水平移动，便于测量滑动平板移动时的拉力。

所述油脂为钼锂基润滑脂，所述第一密封圈与第二密封圈均为J形密封圈。钼锂基润滑脂不可压缩性更优，承载能够强，J形密封圈密封性能优异，聚拢油脂效果好。

所述上密封平板上开设有接通各第一密封腔的注油通道，所述下密封平板上开设有接通各第二密封腔的注油通道。

各所述带肩螺丝上套接有阶梯状的等高垫套，等高垫套包括管状的套筒以及设置在套筒外周上的环形凸肩，所述环形凸肩的长度L与滑动平板的厚度H的关系为：L≤H，套筒一端外周嵌接在上密封平板上，另一端外周嵌接在下密封平板上，套筒一端面与上密封平板之间留有上密封平板相对滑动平板升降的间隙余量，套筒另一端面与下密封平板之间留有下密封平板相对滑动平板升降的间隙余量。等高垫套有效地避免上密封平板与下密封平板平移的同时，给上密封平板与下密封平板均留有升降的余量。

还包括有水平工作台，所述下密封平板固接在水平工作台上。

与一种用于测试摩擦力的减摩装置相对应，本发明还提供一种使用减摩装置测量摩擦系数的方法所采取的技术方案：

一种使用减摩装置测量摩擦系数的方法，包括下列步骤：

步骤一：检查上密封平板、下密封平板以及滑动平板，确保上密封平板、下密封平板以及滑动平板的表面均光滑、无异物，检查J形密封圈、等高垫套以及带肩螺丝，确保J形密封圈、等高垫套均无破损，带肩螺丝无异物；

步骤二：将第一密封圈嵌接在上密封平板内，将第二密封圈嵌接在下密封平板内，留以待用；

步骤三：将步骤二中的下密封平板固定在水平工作台上，确保第二密封圈自由端向上设置，然后将滑动平板放置在第二密封圈上，避免滑动平板与下密封平板直接接触，再将等高垫套嵌接在滑动平板外围的下密封平板上，确保等高垫套的环形凸肩下端面抵触在下密封平板上表面上，等高垫套的套筒下端面与下密封平板之间留有下密封平板相对滑动平板升降的间隙余量，最后将步骤二中的上密封平板放置在滑动平板上，确保第一密封圈自由端向下设置且抵触在滑动平板上表面上，避免滑动平板与上密封平板直接接触，再使用带肩螺丝依次穿过上密封平板、等高垫套以及下密封平板，带肩螺丝与下密封平板旋接，确保等高垫套的套筒上端面与上密封平板之间留有上密封平板相对滑动平板升降的间隙余量，留以待用；

步骤四：将两气缸的活塞杆均固定在滑动平板的边缘上，确保两气缸活塞杆位于同一轴线上且相向设置；

步骤五：将多个0.2mm厚的平垫放置在上密封平板与滑动平板之间缝隙内，将多个0.2mm厚的平垫放置在下密封平板与滑动平板之间缝隙内，先使用高压黄油枪通过下密封平板的注油通道将钼锂基润滑脂注入到第二密封腔内，至到上密封平板与滑动平板之间的平垫受压时，停止向第二密封腔内注钼锂基润滑脂，取出上密封平板与滑动平板之间的平垫，再使用高压黄油枪通过上密封平板的注油通道将钼锂基润滑脂注入到第一密封腔内，至到下密封平板与滑动平板之间的平垫受压时，停止向第一密封腔内注钼锂基润滑脂，取出下密封平板与滑动平板之间的平垫，注钼锂基润滑脂结束，留以待用；

步骤六：在上密封平板上施加载荷，载荷从5MPa起，按1MPa梯度分级加载至15MPa，气缸工作，滑动平板平移，测出每一梯度载荷下，气缸拉动滑动平板的拉力，将各载荷与对应的拉力记录下，利用公式计算出减摩装置的摩擦系数。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本方法科学严谨，通过测量出多组载荷与对应的拉力的数据，利用公式计算出减摩装置的摩擦系数，从而有效地证明该减摩装置的减摩效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

其中，1滑动平板，2上密封平板，201第一密封圈，3下密封平板，301第二密封圈，4带肩螺丝，401等高垫套，5气缸，6水平工作台。

具体实施方式

如图1-2所述，为一种用于测试摩擦力的减摩装置，包括水平设置的滑动平板1，滑动平板1上表面平铺有上密封平板2，滑动平板1下表面平铺有下密封平板3，位于滑动平板1外沿的上密封平板2与下密封平板3经多个带肩螺丝4连接成一体，位于上密封平板2与滑动平板1之间水平设有多个第一密封圈201，第一密封圈201的一端嵌接在上密封平板2的下表面内，另一端为自由端且抵触在滑动平板1的上表面上，位于下密封平板3与滑动平板1之间水平设有多个第二密封圈301，第二密封圈301的一端嵌接在下密封平板3的上表面内，另一端为自由端且抵触在滑动平板1的下表面上，滑动平板1、第一密封圈201以及上密封平板2围合成第一密封腔，滑动平板1、第二密封圈301以及下密封平板3围合成第二密封腔，第一密封腔与第二密封腔内均注有油脂，油脂使上密封平板2与滑动平板1分离，使下密封平板3与滑动平板1分离，位于滑动平板1的两端均设有气缸5，各气缸5活塞杆与对应的滑动平板1连接，两气缸5活塞杆位于同一轴线上且相向设置。气缸5便于拉动滑动平板1水平移动，便于测量滑动平板1移动时的拉力，油脂为钼锂基润滑脂，第一密封圈201与第二密封圈301均为J形密封圈。钼锂基润滑脂不可压缩性更优，承载能够强，J形密封圈密封性能优异，聚拢油脂效果好，上密封平板2上开设有接通各第一密封腔的注油通道，下密封平板3上开设有接通各第二密封腔的注油通道，各带肩螺丝4上套接有阶梯状的等高垫套401，等高垫套401包括管状的套筒以及设置在套筒外周上的环形凸肩，环形凸肩的长度L与滑动平板1的厚度H的关系为：L≤H，套筒一端外周嵌接在上密封平板2上，另一端外周嵌接在下密封平板3上，套筒一端面与上密封平板2之间留有上密封平板2相对滑动平板1升降的间隙余量，套筒另一端面与下密封平板3之间留有下密封平板3相对滑动平板1升降的间隙余量。等高垫套401有效地避免上密封平板2与下密封平板3平移的同时，给上密封平板2与下密封平板3均留有升降的余量，还包括有水平工作台6，下密封平板3固接在水平工作台6上。

与一种用于测试摩擦力的减摩装置相对应，本发明还提供一种使用减摩装置测量摩擦系数的方法所采取的技术方案：

一种使用减摩装置测量摩擦系数的方法，包括下列步骤：

步骤一：检查上密封平板2、下密封平板3以及滑动平板1，确保上密封平板2、下密封平板3以及滑动平板1的表面均光滑、无异物，检查J形密封圈、等高垫套401以及带肩螺丝4，确保J形密封圈、等高垫套401均无破损，带肩螺丝4无异物；

步骤二：将第一密封圈201嵌接在上密封平板2内，将第二密封圈301嵌接在下密封平板3内，留以待用；

步骤三：将步骤二中的下密封平板3固定在水平工作台6上，确保第二密封圈301自由端向上设置，然后将滑动平板1放置在第二密封圈301上，避免滑动平板1与下密封平板3直接接触，再将等高垫套401嵌接在滑动平板1外围的下密封平板3上，确保等高垫套401的环形凸肩下端面抵触在下密封平板3上表面上，等高垫套401的套筒下端面与下密封平板3之间留有下密封平板3相对滑动平板1升降的间隙余量，最后将步骤二中的上密封平板2放置在滑动平板1上，确保第一密封圈201自由端向下设置且抵触在滑动平板1上表面上，避免滑动平板1与上密封平板2直接接触，再使用带肩螺丝4依次穿过上密封平板2、等高垫套401以及下密封平板3，带肩螺丝4与下密封平板3旋接，确保等高垫套401的套筒上端面与上密封平板2之间留有上密封平板2相对滑动平板1升降的间隙余量，留以待用；

步骤四：将两气缸5的活塞杆均固定在滑动平板1的边缘上，确保两气缸5活塞杆位于同一轴线上且相向设置；

步骤五：将多个0.2mm厚的平垫放置在上密封平板2与滑动平板1之间缝隙内，将多个0.2mm厚的平垫放置在下密封平板3与滑动平板1之间缝隙内，先使用高压黄油枪通过下密封平板3的注油通道将钼锂基润滑脂注入到第二密封腔内，至到上密封平板2与滑动平板1之间的平垫受压时，停止向第二密封腔内注钼锂基润滑脂，取出上密封平板2与滑动平板1之间的平垫，再使用高压黄油枪通过上密封平板2的注油通道将钼锂基润滑脂注入到第一密封腔内，至到下密封平板3与滑动平板1之间的平垫受压时，停止向第一密封腔内注钼锂基润滑脂，取出下密封平板3与滑动平板1之间的平垫，注钼锂基润滑脂结束，留以待用；

步骤六：在上密封平板2上施加载荷，载荷从5MPa起，按1MPa梯度分级加载至15MPa，气缸5工作，滑动平板1平移，测出每一梯度载荷下，气缸5拉动滑动平板1的拉力，将各载荷与对应的拉力记录下，利用公式计算出减摩装置的摩擦系数。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于测试摩擦力的减摩装置，其特征在于：包括水平设置的滑动平板，滑动平板上表面平铺有上密封平板，滑动平板下表面平铺有下密封平板，位于滑动平板外沿的上密封平板与下密封平板经多个带肩螺丝连接成一体，位于上密封平板与滑动平板之间水平设有多个第一密封圈，第一密封圈的一端嵌接在上密封平板的下表面内，另一端为自由端且抵触在滑动平板的上表面上，位于下密封平板与滑动平板之间水平设有多个第二密封圈，第二密封圈的一端嵌接在下密封平板的上表面内，另一端为自由端且抵触在滑动平板的下表面上，所述滑动平板、第一密封圈以及上密封平板围合成第一密封腔，所述滑动平板、第二密封圈以及下密封平板围合成第二密封腔，第一密封腔与第二密封腔内均注有油脂，所述油脂使上密封平板与滑动平板分离，使下密封平板与滑动平板分离，位于滑动平板的两端均设有气缸，各气缸活塞杆与对应的滑动平板连接，两气缸活塞杆位于同一轴线上且相向设置，所述上密封平板上开设有接通各第一密封腔的注油通道，所述下密封平板上开设有接通各第二密封腔的注油通道，各所述带肩螺丝上套接有阶梯状的等高垫套，等高垫套包括管状的套筒以及设置在套筒外周上的环形凸肩，所述环形凸肩的长度L与滑动平板的厚度H的关系为：L≤H，套筒一端外周嵌接在上密封平板上，另一端外周嵌接在下密封平板上，套筒一端面与上密封平板之间留有上密封平板相对滑动平板升降的间隙余量，套筒另一端面与下密封平板之间留有下密封平板相对滑动平板升降的间隙余量，还包括有水平工作台，所述下密封平板固接在水平工作台上，所述油脂为钼锂基润滑脂，所述第一密封圈与第二密封圈均为J形密封圈；

针对上述用于测试摩擦力的减摩装置对应的摩擦系数测量方法，包括下列步骤：

步骤一：检查上密封平板、下密封平板以及滑动平板，确保上密封平板、下密封平板以及滑动平板的表面均光滑、无异物，检查J形密封圈、等高垫套以及带肩螺丝，确保J形密封圈、等高垫套均无破损，带肩螺丝无异物；

步骤二：将第一密封圈嵌接在上密封平板内，将第二密封圈嵌接在下密封平板内，留以待用；

步骤三：将步骤二中的下密封平板固定在水平工作台上，确保第二密封圈自由端向上设置，然后将滑动平板放置在第二密封圈上，避免滑动平板与下密封平板直接接触，再将等高垫套嵌接在滑动平板外围的下密封平板上，确保等高垫套的环形凸肩下端面抵触在下密封平板上表面上，等高垫套的套筒下端面与下密封平板之间留有下密封平板相对滑动平板升降的间隙余量，最后将步骤二中的上密封平板放置在滑动平板上，确保第一密封圈自由端向下设置且抵触在滑动平板上表面上，避免滑动平板与上密封平板直接接触，再使用带肩螺丝依次穿过上密封平板、等高垫套以及下密封平板，带肩螺丝与下密封平板旋接，确保等高垫套的套筒上端面与上密封平板之间留有上密封平板相对滑动平板升降的间隙余量，留以待用；

步骤四：将两气缸的活塞杆均固定在滑动平板的边缘上，确保两气缸活塞杆位于同一轴线上且相向设置；

步骤五：将多个0.2mm厚的平垫放置在上密封平板与滑动平板之间缝隙内，将多个0.2mm厚的平垫放置在下密封平板与滑动平板之间缝隙内，先使用高压黄油枪通过下密封平板的注油通道将钼锂基润滑脂注入到第二密封腔内，至到上密封平板与滑动平板之间的平垫受压时，停止向第二密封腔内注钼锂基润滑脂，取出上密封平板与滑动平板之间的平垫，再使用高压黄油枪通过上密封平板的注油通道将钼锂基润滑脂注入到第一密封腔内，至到下密封平板与滑动平板之间的平垫受压时，停止向第一密封腔内注钼锂基润滑脂，取出下密封平板与滑动平板之间的平垫，注钼锂基润滑脂结束，留以待用；

步骤六：在上密封平板上施加载荷，载荷从5MPa起，按1MPa梯度分级加载至15MPa，气缸工作，滑动平板平移，测出每一梯度载荷下，气缸拉动滑动平板的拉力，将各载荷与对应的拉力记录下，利用公式计算出减摩装置的摩擦系数。