專利名稱：一種精確測量摩擦力的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種兩物體表面間最大靜摩擦力測試裝置，尤其是一種高精度的摩擦力測量裝置。
背景技術：
兩物體間最大靜摩擦力即為被測件在移動瞬間所測得的摩擦力，通?？墒箿y力計接觸被測件后慢慢增加推力或拉力直至被測件移動，在移動過程中記錄測力計測試數值，或者使用具有峰值記錄的測力計，記錄測試過程中力的峰值；但是在測試過程中，由于測力計的剛度高，微小的位移變化就會導致作用到被測件的力值變化較大，很難做到力值的緩慢遞增，因此測力計記錄的數值并不精確，并且當測力計接觸被測件瞬間會產生沖擊，這個沖擊使得摩擦力基礎上額外地增加了一個力，導致所測數據不穩(wěn)定；另外，測力計增加推力直至推動被測件的過程中，被測件產生運動并形成加速度，該加速度值導致慣性力的產生,因此測試數據除包含摩擦力外還包含了慣性力的影響；此外,對于微小摩擦力的測試上述方法所產生的測量誤差更大，由于測力計本身無法做到絕對的水平，并且在運動過程中，還在發(fā)生變化，因此測力計本身的重力分量對測試結果也會產生影響。為了避免測力計與被測件接觸瞬間產生沖擊力的影響，可以在被測件側面裝一個合適剛度的彈簧，測力計接觸彈簧后慢慢推動壓縮彈簧直至被測件移動，在被測件移動的瞬間測力計所測得力即為所測最大靜摩擦的力值，也就是測力計繪得曲線圖的峰值。雖然此種方式可以有效地緩沖測力計與被測件接觸時沖擊力的影響，通過彈簧緩慢增加推力，但是在測試過程中，彈簧的彈力F=kx，若測力計存在移動不勻速不平穩(wěn)的問題，會很大的影響測量結果，并且彈簧在被壓縮的過程中存在振蕩影響彈性模量k微小變化，導致所測得值不精確。為了避免沖擊力的影響，還可以在被測件和測力計上各裝一塊小磁鐵，利用它們之間的互斥力可以有效的避免撞擊而產生的額外力，但是隨著位移的變化推力會不均勻的突變，并且推動測力計過程中存在移動不勻速、不平穩(wěn)的問題，會導致所測得值不精確。·

發(fā)明內容
為了克服常規(guī)摩擦力測試方式的測試精確度低的不足，本發(fā)明提供一種測試精確度較高的測量摩擦力的裝置。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種精確測量摩擦力的裝置，包括永磁鐵、電磁鐵、測力計、安裝支架墻和移動探測儀，所述被測件為兩個，所述第二被測件可移動地位于在第一被測件上，所述安裝支架墻與所述第一被測件固定，所述安裝支架墻上安裝測力計，所述電磁鐵與所述測力計剛性連接，所述永磁鐵安裝在第二被測件上，所述電磁鐵與永磁鐵之間位置相對且有設定的距離，所述移動探測儀安裝在第二被測件上，所述移動探測儀的探針與第一被測件相接觸。進一步，所述測力計為圖形顯示測力計。當然，也可以選用其他測力計。本發(fā)明的有益效果主要表現在:
1、利用磁鐵同性互斥原理有效的避免了測力計與被測件的撞擊接觸，不會產生額外力，所測值更加穩(wěn)定精確；2、調節(jié)電流的大小來控制電磁鐵磁力的慢慢增加直至推動被測件，調節(jié)范圍廣，精度高；3、電磁鐵對圖形顯示測力計有反作用力，測量過程中圖形顯示測力計一直保持靜止狀態(tài)，便不會有圖形顯示測力計運動不平穩(wěn)時所造成的誤差，極大地提高了所測值的精確度；4、移動探測儀裝置可以精確地探測被測件移動的瞬間并傳遞信號鎖存此時測力計數據，同時電磁鐵斷電，測得精確數值。


圖1是彈簧壓縮測摩擦力裝置的示意圖。圖2是磁力互斥測摩擦力裝置的示意圖。圖3·是電磁控制測摩擦力裝置的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。參照圖3，一種精確測量摩擦力的裝置，包括測力計5、安裝支架墻6、移動探測儀7。所述被測件為兩個，所述第二被測件2可在第一被測件I上移動，所述安裝支架墻6與第一被測件I固定，所述安裝支架墻6上安裝圖形顯示測力計5，所述電磁鐵4與圖形顯示測力計5剛性連接，所述永磁鐵3安裝在第二被測件2上，所述電磁鐵4與永磁鐵3之間位置相對且有一定的距離，所述移動探測儀7安裝在第二被測件2上，所述移動探測儀7的探針與第一被測件I相接觸。給電磁鐵4通電使其產生磁場,所述電磁鐵4與永磁鐵3之間的磁場相互作用產生互斥力，調節(jié)電流大小使電磁鐵4的磁力慢慢的增加直至第二被測件2被推動，在第二被測件2移動的瞬間，移動探測儀7的探針與第一被測件I脫離接觸，移動探測儀7傳遞信號將此時測力計的數據鎖存并使電磁鐵4斷電，此時圖形顯示測力計5的數據即為我們所要測得摩擦力值。一種精確測量摩擦力的裝置，適用于兩物體間的摩擦，可以是平面與一個物體間的摩擦，亦可測量軸承與軸之間的摩擦等。
權利要求
1.一種精確測量摩擦力的裝置，其特征在于:包括永磁鐵、電磁鐵、測力計、安裝支架墻和移動探測儀，所述被測件為兩個 ，所述第二被測件可移動地位于在第一被測件上，所述安裝支架墻與所述第一被測件固定，所述安裝支架墻上安裝測力計，所述電磁鐵與所述測力計剛性連接，所述永磁鐵安裝在第二被測件上，所述電磁鐵與永磁鐵之間位置相對且有設定的距離，所述移動探測儀安裝在第二被測件上，所述移動探測儀的探針與第一被測件相接觸。
2.如權利要求1所述的精確測量摩擦力的裝置，其特征在于:所述測力計為圖形顯示測力計。
全文摘要
一種精確測量摩擦力的裝置，包括永磁鐵、電磁鐵、測力計、安裝支架墻和移動探測儀，所述被測件為兩個，所述第二被測件可移動地位于在第一被測件上，所述安裝支架墻與所述第一被測件固定，所述安裝支架墻上安裝測力計，所述電磁鐵與所述測力計剛性連接，所述永磁鐵安裝在第二被測件上，所述電磁鐵與永磁鐵之間位置相對且有設定的距離，所述移動探測儀安裝在第二被測件上，所述移動探測儀的探針與第一被測件相接觸。本發(fā)明提供一種測試精確度較高的測量摩擦力的裝置。
文檔編號G01N19/02GK103245607SQ20131012494
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權日2013年4月10日
發(fā)明者孫建輝, 周海清, 單曉杭 申請人:浙江工業(yè)大學