CN114459990A

CN114459990A - 一种摩擦系数测试装置

Info

Publication number: CN114459990A
Application number: CN202210076701.8A
Authority: CN
Inventors: 李卫领; 徐诚艾; 庞承焕; 吴博; 宁红涛; 邵海波; 刘波
Original assignee: Guogao High Polymer Material Industry Innovation Center Co Ltd
Current assignee: Guogao High Polymer Material Industry Innovation Center Co Ltd
Priority date: 2022-01-21
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2022-05-10

Abstract

本发明涉及摩擦系数测试技术领域，公开了一种摩擦系数测试装置，包括试验台、滑块及用于驱动所述滑块在所述试验台上滑动的驱动机构；所述试验台内设有第一负压腔，所述试验台的上表面设有若干个分别与所述第一负压腔连通的第一吸孔，所述试验台上还设有与所述第一负压腔连通的第一气阀。本发明的摩擦系数测试装置通过负压吸附方式固定样品，防止样品在测试时发皱，提高了测试准确性，测试结束后可轻松无损地把测试样品取下，不需要再清理试验台。

Description

一种摩擦系数测试装置

技术领域

本发明涉及摩擦系数测试技术领域，特别是涉及一种摩擦系数测试装置。

背景技术

摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值，它和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关，依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数；滑动摩擦力是两物体相互接触发生相对滑动而产生的。

目前，测试高分子材料的摩擦系数时通常采用两个样品之间摩擦或样品与其他材料之间摩擦的方式，使用双面胶带将样品固定在水平实验台上，并使用双面胶带将另一样品或其他材料固定在滑块的下表面，然后使滑块在试验台上滑动进行测试。但是，使用双面胶带进行固定的方式存在以下缺点：当测试样品为薄膜或薄片时，测试时样品容易产生褶皱，影响测试准确性；测试结束后很难取下样品，容易损坏样品，且不易清理试验平台及滑块。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：采用双面胶带进行固定的方式易使样品发皱，影响测试结果，测试结束后很难取下样品，容易损坏样品，且不易清理试验平台及滑块。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种摩擦系数测试装置，包括试验台、滑块及用于驱动所述滑块在所述试验台上滑动的驱动机构；所述试验台内设有第一负压腔，所述试验台的上表面设有若干个分别与所述第一负压腔连通的第一吸孔，所述试验台上还设有与所述第一负压腔连通的第一气阀。

进一步的，所述滑块内设有第二负压腔，所述滑块的下表面设有若干个分别与所述第二负压腔连通的第二吸孔，所述滑块上还设有与所述第二负压腔连通的第二气阀。

进一步的，上述摩擦系数测试装置还包括抽真空机，所述抽真空机分别与所述第一气阀及所述第二气阀连通。

进一步的，所述试验台上还设有两个相对设置的第一夹持臂，所述摩擦系数测试装置还包括用于驱动所述第一夹持臂升降的驱动装置，所述第一夹持臂下降时用于将样品卡紧在所述试验台的上表面。

进一步的，所述驱动装置为空气压缩机。

进一步的，所述滑块上设有锁紧件及两个相对设置的第二夹持臂，所述第二夹持臂通过所述锁紧件与所述滑块连接。

进一步的，所述第二夹持臂上设有调节孔，所述锁紧件穿过所述调节孔后与所述滑块连接。

进一步的，上述摩擦系数测试装置还包括力值传感器、牵引绳及定滑轮，所述牵引绳的一端与所述力值传感器连接，所述牵引绳的另一端绕过所述定滑轮后与所述滑块连接。

进一步的，上述摩擦系数测试装置还包括分别与所述驱动机构及所述力值传感器通信连接的控制器。

上述技术方案所提供的一种摩擦系数测试装置，与现有技术相比，其有益效果在于：通过在试验台内设置第一负压腔，在进行测试时，将测试样品置于试验台的上表面，通过第一气阀对第一负压腔抽气，使第一负压腔形成负压，进而使第一吸孔吸附样品，以此将样品固定于试验台上；相比于采用双面胶带固定的方式，采用负压吸附能够防止薄膜或薄片类样品发皱，提高了测试的精度；在试验结束后，通过第一气阀对第一负压腔充气，使第一负压腔与大气压平衡，即可轻松无损地把测试样品取下，不需要再清理试验台。

附图说明

图1是本发明实施例的摩擦系数测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的试验台的俯视示意图；

图3是本发明实施例的试验台的立体示意图；

图4是本发明实施例的滑块的结构示意图。

其中，1－试验台，11－第一吸孔，12－第一气阀，13－第一夹持臂，2－滑块，21－第二吸孔，22－第二气阀，23－第二夹持臂，3－力值传感器，4－牵引绳，5－定滑轮，6－控制器，7－气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

如图1和图2所示，本发明所提供的是一种摩擦系数测试装置，用于高分子材料的测试，包括试验台1、滑块2及用于驱动滑块2在试验台1上滑动的驱动机构；试验台1内设有第一负压腔，试验台1的上表面设有若干个分别与第一负压腔连通的第一吸孔11，试验台1上还设有与所述第一负压腔连通的第一气阀12。

基于上述方案，通过在试验台1内设置第一负压腔，在进行测试时，将测试样品置于试验台1的上表面，通过第一气阀12对第一负压腔抽气，使第一负压腔形成负压，进而使第一吸孔11吸附样品，以此将样品固定于试验台1上；相比于采用双面胶带固定的方式，采用负压吸附能够防止薄膜或薄片类样品发皱，提高了测试的精度；在试验结束后，通过第一气阀12对第一负压腔充气，使第一负压腔与大气压平衡，即可轻松无损地把测试样品取下，不需要再清理试验台1。

具体的，第一吸孔11的数量及大小可依据测试样品的大小决定，多个第一吸孔11阵列的面积应与样品的面积大小相当，第一气阀12设于试验台1的侧面。

如图所示，在本实施例中，滑块2内设有第二负压腔，滑块2的下表面设有若干个分别与第二负压腔连通的第二吸孔21，滑块2上还设有与第二负压腔连通的第二气阀22。

具体的，当测试对摩样品为薄膜或薄片自身之间的摩擦时，滑块2也采用负压吸附的方式固定对摩样品，将对摩样品平整贴合置于滑块2下表面，通过第二气阀22对第二负压腔抽气使之产生负压，关闭第二气阀22，以使第二吸孔21吸附对摩样品，即可把薄膜或薄片类对摩样品吸附固定于滑块2下表面；测试完后，通过打开第二气阀22，让第二负压腔内气压与大气压平衡，即可轻松无损取下薄膜或薄片测试对摩样品，防止对其损坏，且不需要再对滑块2下表面进行清理。

如图所示，本实施例的摩擦系数测试装置还包括抽真空机，抽真空机分别与第一气阀12及第二气阀22连通，抽真空机用于在测试前分别对第一负压腔及第二负压腔抽真空，使他们形成负压。

如图所示，为了能够适应其他较厚类的样品的测试，防止样品出现翘曲变形进而影响测试精度的问题，在本实施例中，试验台1上还设有两个相对设置的第一夹持臂13，摩擦系数测试装置还包括用于驱动第一夹持臂13升降的驱动装置，第一夹持臂13下降时用于将样品卡紧在试验台1的上表面。

具体的，当测试样品厚度较大或者有翘曲情况时，把样品置于试验平台的上表面，通过两个相对的第一夹持臂13下降将样品卡紧在试验台1的上表面，即可对样品进行夹持固定并把出现翘曲的样品平整的夹持在试验台1上，进而提高测试精度。

其中，上述驱动装置为空气压缩机，空气压缩机通过气管7与气缸连通，气缸与第一夹持臂13连接并用于驱动第一夹持臂13升降。

如图所示，在本实施例中，滑块2上设有锁紧件及两个相对设置的第二夹持臂23，第二夹持臂23通过锁紧件与滑块2连接。当对摩样品为厚度较大的材料时，通过两个第二夹持臂23将对摩样品固定于滑块2的下表面上。

具体的，锁紧件为螺栓，在对摩样品为薄膜或薄片时，采用负压吸附不需要使用第二夹持臂23，第二夹持臂23可拆卸或可收缩至与滑块2的下表面平行，需要夹持对摩样品时第二夹持臂23从滑块2的下表面伸出，第二夹持臂23与滑块2的下表面之间形成卡槽，使对摩样品从一侧卡进卡槽内。另外，当滑块2上所装的对摩样品厚度较大或者有翘曲现象时，可先把对摩样品两边缘削低处理，削除高度与卡槽片厚度一致即可。

可选的，第二夹持臂23上设有调节孔，锁紧件穿过调节孔后与滑块2连接，具体的，调节孔为腰形孔，通过调节锁紧件穿过调节孔的位置，调节第二夹持臂23伸出滑块2下底面的距离，使第二夹持臂23能够夹持不同厚度的对摩样品。

如图所示，本实施例的摩擦系数测试装置还包括力值传感器3、牵引绳4及定滑轮5，牵引绳4的一端与力值传感器3连接，牵引绳4的另一端绕过定滑轮5后与所述滑块2连接。具体的，通过力值传感器3测量滑块2的牵引力，根据驱动机构对滑块2的驱动力可计算出滑块2所受的摩擦力，即样品所受的摩擦力。

另外，本实施例的摩擦系数测试装置还包括分别与驱动机构及力值传感器3通信连接的控制器6，控制器6根据力值传感器3的测量数据、驱动机构对滑块2的驱动力及滑块2的重力能够分析计算出样品的摩擦系数。

此外，本实施例的滑块2上设置有砝码，可通过增减砝码的方式改变滑块2的重力，保证在测试不同种类样品时能够提供不同法向力，满足测试多种类样品的需要。

综上，本发明实施例提供一种摩擦系数测试装置，通过在试验台1上设置第一负压腔、第一吸孔11及第一气阀12，采用负压吸附的方式固定薄膜或薄片类样品，相比于现有采用双面胶固定方式，能够防止样品发皱，提高了测试的精度，在试验结束后可轻松无损地把测试样品取下，不需要再清理试验台1；通过在试验台1上设置第一夹持臂13，实现对厚度较大或者样品存在翘曲不平整的样品夹持，提高了存在翘曲样品的测试精度；可根据样品的类型选择试验台1适合的固定方式，能够适应对多种类样品的摩擦系数测试；通过设置配套的滑块2，能够实现两个样品之间摩擦或样品与其他材料之间的摩擦测试。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”“后”“顶”“底”“内”“外”“中”“竖直”“水平”“横向”“纵向”“X轴方向”“Y轴方向”“Z轴方向”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，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。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种摩擦系数测试装置，其特征在于，包括试验台、滑块及用于驱动所述滑块在所述试验台上滑动的驱动机构；所述试验台内设有第一负压腔，所述试验台的上表面设有若干个分别与所述第一负压腔连通的第一吸孔，所述试验台上还设有与所述第一负压腔连通的第一气阀。

2.根据权利要求1所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，所述滑块内设有第二负压腔，所述滑块的下表面设有若干个分别与所述第二负压腔连通的第二吸孔，所述滑块上还设有与所述第二负压腔连通的第二气阀。

3.根据权利要求2所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，还包括抽真空机，所述抽真空机分别与所述第一气阀及所述第二气阀连通。

4.根据权利要求1所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，所述试验台上还设有两个相对设置的第一夹持臂，所述摩擦系数测试装置还包括用于驱动所述第一夹持臂升降的驱动装置，所述第一夹持臂下降时用于将样品卡紧在所述试验台的上表面。

5.根据权利要求4所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，所述驱动装置为空气压缩机。

6.根据权利要求1所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，所述滑块上设有锁紧件及两个相对设置的第二夹持臂，所述第二夹持臂通过所述锁紧件与所述滑块连接。

7.根据权利要求6所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，所述第二夹持臂上设有调节孔，所述锁紧件穿过所述调节孔后与所述滑块连接。

8.根据权利要求1所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，还包括力值传感器、牵引绳及定滑轮，所述牵引绳的一端与所述力值传感器连接，所述牵引绳的另一端绕过所述定滑轮后与所述滑块连接。

9.根据权利要求8所述的摩擦系数测试装置，其特征在于，还包括分别与所述驱动机构及所述力值传感器通信连接的控制器。