CN113376090A - 脐带缆外表面摩擦系数测试装置及方法 - Google Patents

脐带缆外表面摩擦系数测试装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脐带缆外表面摩擦系数测试装置,包括:侧向加压机构、接触面板、轴向拉伸机构及测试机构;侧向加压机构包括拉伸试验机及拉伸试验控制器;接触面板包括上部夹具及下部夹具,下部夹具用于承载脐带缆试样,上部夹具能够在拉伸试验机的驱动下上下移动,并与下部夹具配合向脐带缆试样施加侧向挤压力;轴向拉伸机构包括拉力器及计算器,拉力器用于向脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载;测试机构包括摄像机,摄像机用于实时识别蠕变位移及摩擦位移。本发明还公开了一种基于脐带缆外表面摩擦系数测试装置的脐带缆外表面摩擦系数测试方法。采用本发明,可有效检测脐带缆外表面的摩擦系数,精度高,误差小。

Description

脐带缆外表面摩擦系数测试装置及方法
技术领域
本发明涉及脐带缆制造技术领域,尤其涉及一种脐带缆外表面摩擦系数测试装置及一种基于脐带缆外表面摩擦系数测试装置的脐带缆外表面摩擦系数测试方法。
背景技术
水下生产系统作为深水油气田的一种重要开发模式,是一种海洋石油天然气资源开发的新技术。水下生产系统通过水下井口、部分或全部放置在海底的水下生产设施以及海底管线,将采出的油、气、水多相或单相流体回接到附近水下、水面或陆上依托设施,实现海上油气田的开发。
脐带缆是电缆(电力动力缆或信号缆)、光缆(单模或多模光缆)、液压或化学药剂管(钢管或软管)组合而成的复杂电缆,被称为海上油气田开发的“生命线”。在海洋油气开发中,脐带缆主要用于为水下阀门执行器提供液压动力通道,为控制盒和电动泵等提供电能,为水下设施和油井提供遥控及监测数据传输通道,以及为油井提供所需流体(如甲醇和缓蚀剂等化学药剂),因此,脐带缆对水下生产系统的实施非常重要。
目前,我国开展了脐带缆的设计、制造等研究工作,逐步掌握了水下脐带缆的设计和制造能力,但在脐带缆的测试和评定方面,尚未形成系统的测试和评价体系。而现有技术中关于脐带缆测试方面的研究工作主要集中于脐带缆的弯曲刚度、抗拉强度、拉弯组合荷载的测试,而对于脐带缆的其他性能,如脐带缆外表面摩擦系数等测试项目的研究则不完善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种结构简单的脐带缆外表面摩擦系数测试装置及方法,可有效检测脐带缆外表面的摩擦系数,精度高,误差小。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种脐带缆外表面摩擦系数测试装置及方法,包括侧向加压机构、接触面板、轴向拉伸机构及测试机构;所述侧向加压机构包括拉伸试验机及用于控制所述拉伸试验机的拉伸试验控制器,所述拉伸试验机用于驱动所述接触面板向脐带缆试样施加侧向挤压力;所述接触面板包括设于所述侧向加压机构上的上部夹具及下部夹具,所述上部夹具及下部夹具相向设置,所述下部夹具用于承载所述脐带缆试样,所述上部夹具设于所述下部夹具的上方,所述上部夹具能够在所述拉伸试验机的驱动下上下移动,并与所述下部夹具配合向所述脐带缆试样施加侧向挤压力;所述轴向拉伸机构包括拉力器及用于实时采集所述拉力器拉力的计算器,所述拉力器用于向所述脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载;所述测试机构包括摄像机,所述摄像机用于实时识别蠕变位移及摩擦位移。
作为上述方案的改进,所述上部夹具及下部夹具均包括左侧夹具及右侧夹具,所述左侧夹具及右侧夹具相互连接以形成“V”型结构。
作为上述方案的改进,所述左侧夹具及右侧夹具之间的夹角为120-140°。
作为上述方案的改进,所述上部夹具及下部夹具与所述脐带缆试样的接触面上均设有应变片,所述应变片与所述拉伸试验控制器连接,所述拉伸试验控制器实时采集所述应变片上的侧向挤压力。
作为上述方案的改进,所述上部夹具及下部夹具均通过多个定位环固定于所述侧向加压机构上。
作为上述方案的改进,所述定位环包括上侧定位环及下侧定位环;所述侧向加压机构的拉伸试验机上设有与上部夹具相配合的上横杆,所述上横杆的左端及上部夹具的左侧夹具同时穿过一上侧定位环的环孔,所述上横杆的右端及上部夹具的右侧夹具同时穿过另一上侧定位环的环孔,以使所述上部夹具通过所述上侧定位环固定于所述侧向加压机构上;所述侧向加压机构的拉伸试验机上设有与下部夹具相配合的下横杆,所述下横杆的左端及下部夹具的左侧夹具同时穿过一下侧定位环的环孔,所述下横杆的右端及下部夹具的右侧夹具同时穿过另一下侧定位环的环孔,以使所述下部夹具通过所述下侧定位环固定于所述侧向加压机构上。
作为上述方案的改进,所述定位环为矩形环,且所述矩形环的四个拐角为弧形过渡。
相应地,本发明还提供了一种基于脐带缆外表面摩擦系数测试装置的脐带缆外表面摩擦系数测试方法,包括:截取脐带缆试样;将所述脐带缆试样沿水平方向放置于下部夹具上;驱动所述上部夹具向下移动以向所述脐带缆试样施加竖直方向的侧向挤压力;驱动所述拉力器向所述脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载,并根据所述脐带缆试样与接触面板之间的位移状态获取目标拉伸荷载;根据所述侧向挤压力及目标拉伸荷载计算所述脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数。
作为上述方案的改进,所述驱动拉力器向所述脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载,并根据脐带缆试样与接触面板之间的位移状态获取目标拉伸荷载的步骤包括:S1,驱动所述拉力器向所述脐带缆试样施加水平方向的初始拉伸荷载;S2,判断所述脐带缆试样与接触面板之间是否发生蠕变位移,判断为否时,进入步骤S3,判断为是时,则逐级降低拉伸荷载,直至所述脐带缆试样与接触面板之间不发生蠕变位移时,进入步骤S3;S3,保持当前的拉伸荷载至预设时间后,增加当前的拉伸荷载并判断所述脐带缆试样与接触面板之间是否发生蠕变位移,判断为否时,重复步骤S3,判断为是时,采集当前的拉伸荷载,并将当前的拉伸荷载作为目标拉伸荷载。
作为上述方案的改进,所述驱动上部夹具向下移动以向所述脐带缆试样施加竖直方向的侧向挤压力的步骤包括:以预设加载速度驱动所述上部夹具向下移动,直至向所述脐带缆试样施加的侧向挤压力达到预设侧向挤压力。
本发明通过将侧向加压机构、接触面板、轴向拉伸机构及测试机构结合在一起,形成具有侧向挤压能力及轴向拉伸能力的脐带缆外表面摩擦系数测试装置。具体地,实施本发明,具有如下有益效果:
本发明可通过拉伸试验控制器控制拉伸试验机,以使拉伸试验机驱动上部夹具向下移动,从而向脐带缆施加稳定、持续的侧向挤压力;同时,本发明可通过拉力器对脐带缆试样施加侧向挤压力,并通过摄像机实时识别蠕变位移及摩擦位移,从而精准的确定脐带缆试样所能承受的最大拉力;从而有效模拟脐带缆在安装过程中承受侧向挤压时摩擦力对脐带缆的使用影响,有效检测脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数,得到脐带缆的工业化安装的许用工况,精度高,误差小,可进一步完善脐带缆的测试和评价体系。
另外,本发明的侧向加压机构与接触面板之间通过定位环进行非固定连接,拆卸方便,灵活性强。
附图说明
图1是本发明脐带缆外表面摩擦系数测试装置的立体图;
图2是本发明脐带缆外表面摩擦系数测试装置的结构示意图;
图3是本发明脐带缆外表面摩擦系数测试装置中接触面板的结构示意图;
图4是本发明脐带缆外表面摩擦系数测试装置中定位环的结构示意图;
图5是本发明脐带缆外表面摩擦系数测试方法的第一实施例流程图;
图6是本发明脐带缆外表面摩擦系数测试方法的第二实施例流程图;
图7是本发明脐带缆外表面摩擦系数测试方法的第三实施例流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明,本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词,仅以本发明的附图为基准,其并不是对本发明的具体限定。
参见图1及图2,图1及图2显示了本发明脐带缆外表面摩擦系数测试装置的实施例结构图,其包括侧向加压机构、接触面板3、轴向拉伸机构及测试机构,具体地:
所述侧向加压机构包括拉伸试验机1及拉伸试验控制器6;其中,所述拉伸试验控制器6与拉伸试验机1连接,用于控制所述拉伸试验机1;所述拉伸试验机1用于驱动所述接触面板3向脐带缆试样4施加侧向挤压力,同时,所述拉伸试验机1自带“位移-力”测试系统,可实时采集侧向挤压力及所述脐带缆试样4的位移以生成“位移-力”曲线。
所述接触面板3包括设于所述侧向加压机构上的上部夹具31及下部夹具32(参见图3),所述上部夹具31及下部夹具32相向设置;所述下部夹具32用于承载所述脐带缆试样4,所述上部夹具31设于所述下部夹具32的上方,所述上部夹具31能够在所述拉伸试验机1的驱动下上下移动,并与所述下部夹具32配合向所述脐带缆试样4施加侧向挤压力。需要说明的是,上部夹具31及下部夹具32可与脐带缆试样4接触并可有效传递侧向挤压力,优选地,所述上部夹具31及下部夹具32均由硬橡胶制成,从而保证上部夹具31及下部夹具32在脐带缆安装过程中使用的张紧器垫板一致。
所述轴向拉伸机构包括拉力器8及计算器9;所述拉力器8用于向所述脐带缆试样4施加水平方向的拉伸荷载,同时,所述拉力器8自带测试系统以记录拉伸荷载;所述计算器9与拉力器8连接,用于实时采集所述拉力器8的拉力,从而确定脐带缆试样4所承受的拉伸荷载。
所述测试机构包括摄像机,所述摄像机用于实时识别蠕变位移及摩擦位移。由于蠕变位移的速度远小于摩擦位移的速度,因此,在测试过程中可进行同步摄像,并通过脐带缆试样4与接触面板3之间的相对位移速度区分蠕变位移和摩擦位移,以便为后期判断蠕变和摩擦位移保留依据。
需要说明的是,拉伸试验机1采用液压驱动或气压驱动模式实现对接触面板3的驱动,具体地,所述上部夹具31可连接所述拉伸试验机1中的活塞杆,从而实现上部夹具31的上下移动。
工作时,可将脐带缆试样4放置于下部夹具32上,然后由拉伸试验控制器6控制拉伸试验机1以使拉伸试验机1驱动上部夹具31向下移动,此时,上部夹具31可与下部夹具32配合向所述脐带缆试样4施加最大侧向挤压力N;接着,通过拉力器8向所述脐带缆试样4施加水平方向的拉伸荷载T,并通过自带的测试系统以记录拉伸荷载T,从而得到在最大侧向挤压力N下,脐带缆试样4所能承受的安装拉伸荷载T;最后,根据公式fs=T/N,计算脐带缆试样4与接触面板3之间的摩擦系数fs。
因此,本发明可通过轴向拉伸机构对脐带缆试样4进行轴向拉伸,并通过侧向加压机构对脐带缆试样4施加侧向挤压力,从而有效模拟脐带缆在安装过程中承受侧向挤压时摩擦力对脐带缆的使用影响,得到脐带缆的工业化安装的许用工况,精度高,误差小,可进一步完善脐带缆的测试和评价体系。
如图3及图4所示,所述上部夹具31及下部夹具32均包括左侧夹具3a及右侧夹具3b(参见图4),所述左侧夹具3a及右侧夹具3b相互连接以形成“V”型结构。具体地,所述左侧夹具3a及右侧夹具3b为厚15-25mm钢板,优选为20mm,左侧夹具3a及右侧夹具3b通过焊接方式制成,加工方便。更佳地,所述左侧夹具3a及右侧夹具3b之间的夹角为120-140°,可以是125°、130°、135°等。
需要说明的是,所述上部夹具31的凹槽一侧向下,下部夹具32的凹槽一侧向上,使得上部夹具31与所述下部夹具32配合,对脐带缆试样4进行完全包裹定位,有效地向所述脐带缆试样4施加侧向挤压力,并防止脐带缆试样4发生旋转。同时,采用“V”型结构对脐带缆进行侧向施压,可有效模拟脐带缆在安装过程中承受横向挤压时的力学响应和截面变形特征。
如图3及图4所示,所述上部夹具31及下部夹具32均通过多个定位环2固定于所述侧向加压机构上。具体地,所述定位环2包括上侧定位环及下侧定位环;所述侧向加压机构的拉伸试验机1上设有与上部夹具31相配合的上横杆71,其中,所述上横杆71沿水平方向设置于拉伸试验机1的活塞杆底部;所述侧向加压机构的拉伸试验机1上设有与下部夹具32相配合的下横杆72,其中,所述下横杆72沿水平方向设置于拉伸试验机1的下端。也就是说,所述上部夹具31可通过上侧定位环固定于所述拉伸试验机1的活塞杆的上横杆71上,所述下部夹具32通过下侧定位环固定于拉伸试验机1的下端的下横杆72上。
固定时,所述上横杆71的左端及上部夹具31的左侧夹具3a同时穿过一上侧定位环的环孔,所述上横杆71的右端及上部夹具31的右侧夹具3b同时穿过另一上侧定位环的环孔,从而使得上横杆71及上部夹具31在环孔2的限位作用下实现固定,以保证所述上部夹具31通过所述上侧定位环固定于所述侧向加压机构上;同理,所述下横杆72的左端及下部夹具32的左侧夹具3a同时穿过一下侧定位环的环孔,所述下横杆72的右端及下部夹具32的右侧夹具3b同时穿过另一下侧定位环的环孔,从而使得下横杆72及下部夹具32在环孔的限位作用下实现固定,以保证所述下部夹具32通过所述下侧定位环固定于所述侧向加压机构上。
优选地,所述定位环2包括四个上侧定位环及四个下侧定位环,所述上横杆71的左端及上部夹具31的左侧夹具3a同时穿过两个上侧定位环的环孔,所述上横杆71的右端及上部夹具31的右侧夹具3b同时穿过另外两个上侧定位环的环孔,所述下横杆72的左端及下部夹具32的左侧夹具同时穿过两个下侧定位环的环孔,所述下横杆72的右端及下部夹具32的右侧夹具同时穿过另外两个下侧定位环的环孔,通过双层固定方式进行固定,稳定性更强。
因此,定位环2与横杆、上部夹具31及下部夹具32的连接方式为非固定方式,因此拆卸容易,灵活性极强。在实际应用中,对拉伸试验机1的结构并未限制,只要通过定位环2即可将上部夹具31及下部夹具32固定于拉伸试验机1上。
更佳地,所述定位环2为矩形环且所述矩形环的四个拐角为弧形过渡,可保证定位环2与接触面板3及横杆更为贴合,还可避免安装时,对操作者造成伤害;同时,所述定位环2的环壁厚度为2.5-3.5cm,优选为是3cm,可有效保证定位环2的强度。
进一步,所述上部夹具32及下部夹具32与所述脐带缆试样4的接触面上均设有应变片,所述应变片与所述拉伸试验控制器6连接,所述拉伸试验控制器6实时采集所述应变片上的侧向挤压力,从而有效地控制拉伸试验机1,实现侧向挤压力的精准施加。
因此,本发明通过将侧向加压机构、接触面板3、轴向拉伸机构及测试机构结合在一起,形成具有侧向挤压能力及轴向拉伸能力的脐带缆外表面摩擦系数测试装置,能有效地对脐带缆进行定位,并精准地施加侧向挤压力及轴向拉伸力,从而有效检测脐带缆试样4与接触面板3之间的摩擦系数,准确性高。
参见图5,图5显示了本发明基于脐带缆外表面摩擦系数测试装置的脐带缆外表面摩擦系数测试方法的第一实施例,包括:
S101,截取脐带缆试样。
优选地,所述脐带缆试样的长度为800mm-1200mm。
S102,将脐带缆试样沿水平方向放置于下部夹具上。
S103,驱动上部夹具向下移动,以向脐带缆试样施加竖直方向的侧向挤压力。
需要说明的是,可通过拉伸试验控制器控制拉伸试验机的活塞杆,再由活塞杆带动上部夹具的向下移动,直至所述上部夹具与所述脐带缆试样接触。
具体地,所述驱动上部夹具向下移动以向所述脐带缆试样施加竖直方向的侧向挤压力的步骤包括:以预设加载速度驱动所述上部夹具向下移动,直至向所述脐带缆试样施加的侧向挤压力达到预设侧向挤压力。优选地,所述预设加载速度小于5mm/minute,可避免侧向挤压力的快速增加,而影响测试效果;同时,所述预设侧向挤压力优选为6.8T/m(66.6kN/m)。
S104,驱动拉力器向所述脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载,并根据脐带缆试样与接触面板之间的位移状态获取目标拉伸荷载。
S105,根据侧向挤压力及目标拉伸荷载,计算脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数。
具体地,可根据公式fs=T/N,计算脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数,其中,fs为脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数,T为目标拉伸荷载,N为侧向挤压力。
进一步,完成测试后,可通过游标卡尺对脐带缆试样4进行测量处理,例如,测量脐带缆试样4的钢管椭圆度和钢丝铠装与护套或者护套与接触面板之间的相对位移量,以进一步检测脐带缆试样4的形变状态及性能状态。
需要说明的是,本发明可在室温下进行,可通过轴向拉伸机构对脐带缆试样4进行轴向拉伸,并通过侧向加压机构对脐带缆试样4施加侧向挤压力,从而有效模拟脐带缆在安装过程中承受侧向挤压时摩擦力对脐带缆的使用影响,得到脐带缆的工业化安装的许用工况,精度高,误差小。
参见图6,图6显示了本发明基于脐带缆外表面摩擦系数测试装置的脐带缆外表面摩擦系数测试方法的第二实施例,包括:
S201,截取脐带缆试样。
S202,将脐带缆试样沿水平方向放置于下部夹具上。
S203,驱动上部夹具向下移动,以向脐带缆试样施加竖直方向的侧向挤压力。
S204,驱动拉力器向脐带缆试样施加水平方向的初始拉伸荷载。
优选地,所述初始拉伸荷载为0.8-1.2kN。
S205,判断脐带缆试样与接触面板之间是否发生蠕变位移;判断为否时,进入步骤S206;判断为是时,则逐级降低拉伸荷载,直至所述脐带缆试样与接触面板之间不发生蠕变位移时,进入步骤S206。
S206,保持当前的拉伸荷载至预设时间后,增加当前的拉伸荷载,并判断所述脐带缆试样与接触面板之间是否发生蠕变位移;判断为否时,重复步骤S206;判断为是时,采集当前的拉伸荷载,并将当前的拉伸荷载作为目标拉伸荷载。
通过保持当前的拉伸荷载,可进一步确保脐带缆试样与接触面板之间未发生蠕变位移,如果,保持过程中产生蠕变,则逐级降低拉伸荷载,直至所述脐带缆试样与接触面板之间不发生蠕变位移时,重新进入步骤S206。优选地,所述预设时间可以为10分钟。
S207,根据侧向挤压力及目标拉伸荷载计算脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数。
与图5所示的第一实施例不同的是,本实施例中,明确现了拉伸荷载的施加方式,通过逐级增大/减少拉伸荷载的方式实现测试,稳定性强,在有效保护脐带缆的同时,达到了拉伸荷载试验的目的。
参见图7,图7显示了本发明基于脐带缆外表面摩擦系数测试装置的脐带缆外表面摩擦系数测试方法的第三实施例,包括:
S301,取一段长约1000mm的脐带缆试样;
S302,在室温下,将脐带缆试样沿水平方向放置于下部夹具上。
S303,以小于5mm/minute的加载速率驱动上部夹具向下移动,以沿竖直方向向脐带缆试样施加6.8T/m(66.6kN/m)的侧向挤压力N。
S304,驱动拉力器在脐带缆试样的锚固上,沿水平方向施加约1kN初始拉伸荷载;
S305,保持10分钟,确保脐带缆试样与接触面板之间未发生蠕变位移;如果产生蠕变位移,则降低拉伸荷载,重新进行测试;如果未产生蠕变位移,则增加拉伸荷载(拉伸荷载的增加量为0.5-2kN),保持10分钟,确保脐带缆试样与接触面板之间未发生蠕变位移,再继续增加拉伸荷载(拉伸荷载的增加量为0.5-2kN),保持10分钟,直到脐带缆试样与接触面板之间出现蠕变位移,则记录拉目标拉伸荷载T。
测试过程中,需确保每次拉伸荷载增加后需保持10分钟。
S306,根据侧向挤压力N及目标拉伸荷载T,计算脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数fs,其中,fs=T/N。
由上可知,本发明将结构独特的脐带缆外表面摩擦系数测试装置与流程独特的脐带缆外表面摩擦系数测试方法相结合,实现对脐带缆外表面摩擦系数的有效测试,进一步完善脐带缆的测试和评价体系。
以上所述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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脐带缆外表面摩擦系数测试装置,其特征在于,包括侧向加压机构、接触面板、轴向拉伸机构及测试机构;
所述侧向加压机构包括拉伸试验机及用于控制所述拉伸试验机的拉伸试验控制器,所述拉伸试验机用于驱动所述接触面板向脐带缆试样施加侧向挤压力;
所述接触面板包括设于所述侧向加压机构上的上部夹具及下部夹具,所述上部夹具及下部夹具相向设置,所述下部夹具用于承载所述脐带缆试样,所述上部夹具设于所述下部夹具的上方,所述上部夹具能够在所述拉伸试验机的驱动下上下移动,并与所述下部夹具配合向所述脐带缆试样施加侧向挤压力;
所述轴向拉伸机构包括拉力器及用于实时采集所述拉力器拉力的计算器,所述拉力器用于向所述脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载;
所述测试机构包括摄像机,所述摄像机用于实时识别蠕变位移及摩擦位移。
2.如权利要求1所述的脐带缆外表面摩擦系数测试装置,其特征在于,所述上部夹具及下部夹具均包括左侧夹具及右侧夹具,所述左侧夹具及右侧夹具相互连接以形成“V”型结构。
3.如权利要求2所述的脐带缆外表面摩擦系数测试装置,其特征在于,所述左侧夹具及右侧夹具之间的夹角为120-140°。
4.如权利要求1所述的脐带缆外表面摩擦系数测试装置,其特征在于,所述上部夹具及下部夹具与所述脐带缆试样的接触面上均设有应变片,所述应变片与所述拉伸试验控制器连接,所述拉伸试验控制器实时采集所述应变片上的侧向挤压力。
5.如权利要求2所述的脐带缆外表面摩擦系数测试装置,其特征在于,所述上部夹具及下部夹具均通过多个定位环固定于所述侧向加压机构上。
6.如权利要求5所述的脐带缆外表面摩擦系数测试装置,其特征在于,所述定位环包括上侧定位环及下侧定位环;
所述侧向加压机构的拉伸试验机上设有与上部夹具相配合的上横杆,所述上横杆的左端及上部夹具的左侧夹具同时穿过一上侧定位环的环孔,所述上横杆的右端及上部夹具的右侧夹具同时穿过另一上侧定位环的环孔,以使所述上部夹具通过所述上侧定位环固定于所述侧向加压机构上;
所述侧向加压机构的拉伸试验机上设有与下部夹具相配合的下横杆,所述下横杆的左端及下部夹具的左侧夹具同时穿过一下侧定位环的环孔,所述下横杆的右端及下部夹具的右侧夹具同时穿过另一下侧定位环的环孔,以使所述下部夹具通过所述下侧定位环固定于所述侧向加压机构上。
7.如权利要求5所述的脐带缆外表面摩擦系数测试装置,其特征在于,所述定位环为矩形环,且所述矩形环的四个拐角为弧形过渡。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的脐带缆外表面摩擦系数测试装置的脐带缆外表面摩擦系数测试方法,其特征在于,包括:
截取脐带缆试样;
将所述脐带缆试样沿水平方向放置于下部夹具上;
驱动所述上部夹具向下移动以向所述脐带缆试样施加竖直方向的侧向挤压力;
驱动所述拉力器向所述脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载,并根据所述脐带缆试样与接触面板之间的位移状态获取目标拉伸荷载;
根据所述侧向挤压力及目标拉伸荷载计算所述脐带缆试样与接触面板之间的摩擦系数。
9.如权利要求8所述的脐带缆外表面摩擦系数测试方法,其特征在于,所述驱动拉力器向所述脐带缆试样施加水平方向的拉伸荷载,并根据脐带缆试样与接触面板之间的位移状态获取目标拉伸荷载的步骤包括:
S1,驱动所述拉力器向所述脐带缆试样施加水平方向的初始拉伸荷载;
S2,判断所述脐带缆试样与接触面板之间是否发生蠕变位移,
判断为否时,进入步骤S3,
判断为是时,则逐级降低拉伸荷载,直至所述脐带缆试样与接触面板之间不发生蠕变位移时,进入步骤S3;
S3,保持当前的拉伸荷载至预设时间后,增加当前的拉伸荷载并判断所述脐带缆试样与接触面板之间是否发生蠕变位移,
判断为否时,重复步骤S3,
判断为是时,采集当前的拉伸荷载,并将当前的拉伸荷载作为目标拉伸荷载。
10.如权利要求8所述的脐带缆外表面摩擦系数测试方法,其特征在于,所述驱动上部夹具向下移动以向所述脐带缆试样施加竖直方向的侧向挤压力的步骤包括:以预设加载速度驱动所述上部夹具向下移动,直至向所述脐带缆试样施加的侧向挤压力达到预设侧向挤压力。
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