一種新型微控動摩擦系數(shù)測試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，屬于測量儀器領(lǐng)域，為解決人工測試體操場地或單跳板動摩擦系數(shù)，費時費力且準確度低的問題。使用本發(fā)明測試時，調(diào)平固定平臺，將待測材料平鋪在固定平臺上，采用重物或其他方法將待測材料展平去除褶皺，然后壓緊氣缸將測試材料緊緊地壓在平臺上，測試開始，往復(fù)驅(qū)動氣缸驅(qū)動測試滑塊往復(fù)運動、完成一個推拉序列、在一個推拉序列的最后一次推拉運動中測試推拉力的最大值及溫度值、暫停300s后再進行一個推拉序列的測試動作、測試結(jié)束。測控軟件自動顯示記錄、拉力與時間的曲線、計算最大靜摩擦系數(shù)。在完成所有的測試過程后，數(shù)據(jù)自動整理、計算，打印、存儲、輸出測試記錄。
【專利說明】 一種新型微控動摩擦系數(shù)測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種新型微控動摩擦系數(shù)測試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中測試體操場地或者單跳板的動摩擦系數(shù)通常采用人工推拉的方法進行測試，記錄的數(shù)據(jù)準確度難以保證，在推拉測試時，力的方向也難以掌握與測試塊水平，再加上計算有誤差，所以對韻律體操場地、單跳板動摩擦系數(shù)的測試結(jié)果與實際差別較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種可自動測試體操場地或單跳板動摩擦系數(shù)的測試儀，為解決現(xiàn)有技術(shù)中人工推拉法測試體操場地或單跳板動摩擦系數(shù)，費時費力且準確度低的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，包括測試機構(gòu)、強弱電控制機構(gòu)、數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)，所述測試機構(gòu)包括:
固定平臺；
往復(fù)驅(qū)動氣缸，通過一豎桿固定設(shè)置在所述固定平臺上，所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的輸出軸與所述豎桿垂直；
絲杠，與所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的輸出軸同軸設(shè)置且與所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的輸出軸固定連接；
導(dǎo)軌，通過兩豎直設(shè)置在所述固定平臺上的支撐桿架設(shè)在所述固定平臺上，所述導(dǎo)軌與所述絲杠平行設(shè)置并位于所述絲杠的下方；
活塞，設(shè)置在所述絲杠上，并與所述絲杠配合連接；
測力傳感器，與所述活塞固定連接，并與所述導(dǎo)軌滑動連接；
測試滑塊，通過高度可調(diào)的連接桿與所述測力傳感器固定連接。
[0005]其中，測試滑塊的質(zhì)量:9.5kg±3%，附設(shè)于測試滑塊底部的測試基底厚度:2.6±0.5mm，符合 CEN 12503-5: a L:=47.5±0.5 ;測試滑塊的運動速度:300mm/s±3%，測試滑塊的移動距尚:600mm±3%。
[0006]優(yōu)選的，還包括至少四個壓緊氣缸，所述壓緊氣缸用于壓緊平鋪在所述固定平臺上測試樣品。
[0007]進一步的，還包括用于測定測試樣品表面溫度的溫度傳感器。溫度傳感器的時間常數(shù):T99 ( 4s
進一步的，設(shè)置八個所述壓緊氣缸。
[0008]進一步的，所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的氣動控制系統(tǒng)包括依次連接的壓縮機、干燥器、減壓閥、換向閥、調(diào)壓器，所述調(diào)壓器與氣缸連接，所述減壓閥與所述換向閥之間的管線上設(shè)有壓力表。
[0009]作為優(yōu)選方案，還包括用于調(diào)平所述固定平臺的調(diào)平機構(gòu)。
[0010]作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集卡、計算機、加載于所述計算機的計算機測試與控制程序，所述數(shù)據(jù)采集卡通過計算機通信接口與所述計算機連接。
[0011]進一步的，所述數(shù)據(jù)采集卡為PCI8602板卡。
[0012]優(yōu)選的，所述測力傳感器通過信號放大器與所述數(shù)據(jù)采集卡連接，所述溫度傳感器通過溫度變送器與所述數(shù)據(jù)采集卡連接。
[0013]優(yōu)選的，所述往復(fù)驅(qū)動氣缸氣動控制系統(tǒng)中的壓力表、調(diào)壓器、換向閥均與所述數(shù)據(jù)采集卡連接，用以控制所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的運動速度及運動行程。
[0014]使用本發(fā)明的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀測試韻律體操場地、單跳板等體育器材的動摩擦系數(shù)時，調(diào)平所述固定平臺，將待測材料平鋪在所述固定平臺上，采用重物或其他方法將待測材料展平去除褶皺，然后壓緊氣缸將測試材料緊緊地壓在所述平臺上，測試開始，所述往復(fù)驅(qū)動氣缸驅(qū)動所述測試滑塊往復(fù)運動、完成一個推拉序列、在一個推拉序列的最后一次推拉運動中測試推拉力的最大值及溫度值、暫停300s后再進行一個推拉序列的測試動作、測試結(jié)束。測控軟件自動顯示記錄、拉力與時間的曲線、計算最大靜摩擦系數(shù)。在完成所有的測試過程后，數(shù)據(jù)自動整理、計算，打印、存儲、輸出測試記錄。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明提供了一種自動測試韻律體操場地、單跳板等體育器材動摩擦系數(shù)的設(shè)備，彌補了現(xiàn)有技術(shù)的空白，本發(fā)明新型微控動摩擦系數(shù)測試儀的測試機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，通過測試機構(gòu)與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)共同完成鞍馬環(huán)摩擦系數(shù)的全自動化測試，測試效率和測試精度相對于人工測試均有很大程度的提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明新型微控動摩擦系數(shù)測試儀中測試機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明新型微控動摩擦系數(shù)測試儀中氣缸氣動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明強弱電控制機構(gòu)和數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖；
1-導(dǎo)軌；2_絲杠；3_活塞；4_測力傳感器；5_連接桿；6_測試滑塊；7_氣缸輸出軸；8-往復(fù)驅(qū)動氣缸；9_支撐桿；10-待測樣品；11_豎桿；12_固定平臺；13-強弱電控制箱；14-壓緊氣缸；15-調(diào)壓器；16-換向閥；17-壓力表；18-干燥器；19-壓縮機；20_計算機主機；21-顯示器；22-打印機；23_減壓閥。

【具體實施方式】
[0018]實施例1
如圖1-4所示，一種新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，包括測試機構(gòu)、強弱電控制機構(gòu)、數(shù)據(jù)米集與分析機構(gòu)。
[0019]測試機構(gòu)包括固定平臺12，固定平臺12水平放置，為了保證固定平臺12的水平，為固定平臺12設(shè)置有調(diào)平裝置。固定平臺12上通過豎桿11固定連接往復(fù)驅(qū)動氣缸8，往復(fù)驅(qū)動氣缸的氣缸輸出軸7與豎桿11垂直,即，氣缸輸出軸7水平設(shè)置。氣缸輸出軸7與絲杠2固定連接，絲杠2與氣缸輸出軸7同軸。絲杠2上配合連接有活塞3，活塞3在往復(fù)驅(qū)動氣缸8的最用下在絲杠上左右直線移動。固定平臺12上豎直設(shè)置有兩個支撐桿9，這兩個支撐桿9架設(shè)一導(dǎo)軌1，導(dǎo)軌1與絲杠2平行設(shè)置，即導(dǎo)軌1也水平放置。為了使得絲杠2更加穩(wěn)定，還可以將絲杠2與兩支撐桿9通過軸承固定連接?；钊?的下端固定連接測力傳感器4，測力傳感器4通過高度可調(diào)的連接桿5固定連接測試滑塊6。其中，測試滑塊6的質(zhì)量:9.5kg±3%，附設(shè)于測試滑塊6底部的測試基底厚度:2.6±0.5mm，符合CEN12503-5: a L:=47.5±0.5 ;測試滑塊6的運動速度:300mm/s±3%，測試滑塊6的移動距離:600mm ±3%。
[0020]待測樣品通過設(shè)置在固定平臺12上的八個壓緊氣缸14壓緊固定在固定平臺12上。為了測試待測樣品表面的溫度，以獲取其摩擦系數(shù)與溫度的關(guān)系，在固定平臺12上固定設(shè)置一溫度傳感器。
[0021]如圖2所示，往復(fù)驅(qū)動氣缸8的氣動控制系統(tǒng)包括依次通過管線連接的壓縮機19、干燥器18、減壓閥23、換向閥16和調(diào)壓器15。調(diào)壓器15與往復(fù)驅(qū)動氣缸8連通，減壓閥23與換向閥16之間設(shè)置壓力表17。壓緊氣缸14的氣動控制系統(tǒng)相對簡單，壓緊氣缸14的氣動控制系統(tǒng)包括通過管線依次連接的壓縮機、干燥器、減壓閥和換向閥；換向閥與壓緊氣缸連接，減壓閥與換向閥之間設(shè)置壓力表。壓緊氣缸14的控制可以單獨設(shè)置按鈕，也可以利用數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)控制。
[0022]如圖3、圖4所示，數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)包括計算機主機20、通過通信接口與計算機主機相接的PCI8602板卡(數(shù)據(jù)采集卡)、計算機主機20外接的顯示器21和打印機22。測力傳感器4通過信號放大器與PCI8602板卡相接；溫度傳感器通過溫度變送器與PCI8602板卡相接；往復(fù)驅(qū)動氣缸8氣動控制系統(tǒng)中的壓力表17、換向閥16、調(diào)壓器15均與PCI8602板卡相接，PCI8602板卡輸出指令控制往復(fù)驅(qū)動氣缸的運動速度及運動行程。
[0023]使用本發(fā)明的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀測試韻律體操場地、單跳板等體育器材的動摩擦系數(shù)時，調(diào)平固定平臺12，將待測樣品10平鋪在固定平臺12上，采用重物或其他方法將待測樣品10展平去除褶皺，然后壓緊氣缸14將測試樣品10緊緊地壓在固定平臺12上，測試開始,往復(fù)驅(qū)動氣缸8驅(qū)動測試滑塊6往復(fù)運動、完成一個推拉序列、在一個推拉序列的最后一次推拉運動中測試推拉力的最大值及溫度值、暫停300s后再進行一個推拉序列的測試動作、測試結(jié)束。測控軟件自動顯示記錄、拉力與時間的曲線、計算最大靜摩擦系數(shù)。在完成所有的測試過程后，數(shù)據(jù)自動整理、計算，打印、存儲、輸出測試記錄。
【權(quán)利要求】
1.一種新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，包括測試機構(gòu)、強弱電控制機構(gòu)、數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)，其特征在于，所述測試機構(gòu)包括: 固定平臺； 往復(fù)驅(qū)動氣缸，通過一豎桿固定設(shè)置在所述固定平臺上，所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的輸出軸與所述豎桿垂直； 絲杠，與所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的輸出軸同軸設(shè)置且與所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的輸出軸固定連接； 導(dǎo)軌，通過兩豎直設(shè)置在所述固定平臺上的支撐桿架設(shè)在所述固定平臺上，所述導(dǎo)軌與所述絲杠平行設(shè)置并位于所述絲杠的下方； 活塞，設(shè)置在所述絲杠上，并與所述絲杠配合連接； 測力傳感器，與所述活塞固定連接，并與所述導(dǎo)軌滑動連接； 測試滑塊，通過高度可調(diào)的連接桿與所述測力傳感器固定連接。
2.如權(quán)利要求1所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:還包括至少四個壓緊氣缸，所述壓緊氣缸用于壓緊平鋪在所述固定平臺上測試樣品。
3.如權(quán)利要求2所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:還包括用于測定測試樣品表面溫度的溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:設(shè)置八個所述壓緊氣缸。
5.如權(quán)利要求4所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的氣動控制系統(tǒng)包括依次連接的壓縮機、干燥器、減壓閥、換向閥、調(diào)壓器，所述調(diào)壓器與氣缸連接，所述減壓閥與所述換向閥之間的管線上設(shè)有壓力表。
6.如權(quán)利要求4所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:還包括用于調(diào)平所述固定平臺的調(diào)平機構(gòu)。
7.如權(quán)利要求3所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集與分析機構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集卡、計算機、加載于所述計算機的計算機測試與控制程序，所述數(shù)據(jù)采集卡通過計算機通信接口與所述計算機連接。
8.如權(quán)利要求7所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集卡為PCI8602 板卡。
9.如權(quán)利要求7所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:所述測力傳感器通過信號放大器與所述數(shù)據(jù)采集卡連接，所述溫度傳感器通過溫度變送器與所述數(shù)據(jù)采集卡連接。
10.如權(quán)利要求7所述的新型微控動摩擦系數(shù)測試儀，其特征在于:所述往復(fù)驅(qū)動氣缸氣動控制系統(tǒng)中的壓力表、調(diào)壓器、換向閥均與所述數(shù)據(jù)采集卡連接，用以控制所述往復(fù)驅(qū)動氣缸的運動速度及運動行程。
【文檔編號】G01N19/02GK104237118SQ201410534125
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】卞志良, 賈振東, 王德軍, 張瑞林, 龍國榮, 孔勇發(fā) 申請人:泰山體育產(chǎn)業(yè)集團有限公司, 山東泰山體育器材有限公司