本發(fā)明涉及一種表面摩擦阻力系數(shù)測試裝置。

背景技術(shù)：

表面摩擦阻力在日常生活及工程實(shí)際中隨處可見，人在行走時(shí)，鞋子與地面之間的摩擦可以防止人摔倒，此時(shí)的摩擦為有利摩擦。然而在很多情況下，表面摩擦表現(xiàn)的為不利的一面，多表現(xiàn)為摩擦阻力。如輪船在行駛過程中受到的摩擦阻力，極大地影響了船的行駛速度，并且由于阻力的增大使得相應(yīng)的能耗增大，增加了環(huán)境與能源的負(fù)擔(dān)。飛機(jī)的摩擦阻力占總阻力的50％，設(shè)法減小表面摩擦阻力，不僅可以提高能源利用率，緩解能源危機(jī)，而且還可以起到保護(hù)環(huán)境的作用。因此，國內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)于減阻也進(jìn)行了深入的研究，并且取得了很大的進(jìn)展。各種減阻措施被提出并得到了驗(yàn)證，如添加劑減阻、微氣泡減阻、仿生非光滑表面減阻、涂層減阻等，并且部分減阻方法也已得到了應(yīng)用。大部分減阻方法的機(jī)理都在于改變了接觸表面的形狀、粗糙度、結(jié)構(gòu)形式等等。所以對(duì)于減阻方法及其效果的研究很大程度上取決于能否準(zhǔn)確的得到表面摩擦阻力的情況，表面摩擦阻力的情況主要由表面摩擦阻力系數(shù)來表征，因此采用試驗(yàn)裝置測試表面摩擦阻力系數(shù)顯得至關(guān)重要，而傳統(tǒng)的表面摩擦阻力系數(shù)的測試多為風(fēng)洞或水洞試驗(yàn)。風(fēng)洞和水洞試驗(yàn)，試驗(yàn)過程繁瑣，且投資較大，尤其是風(fēng)洞試驗(yàn)，需要的動(dòng)力設(shè)備及風(fēng)道的尺寸相對(duì)都較大。因此發(fā)明一種性能平穩(wěn)、耗資小且測試方便的測試裝置具有重要的意義。此外，風(fēng)洞試驗(yàn)占用試驗(yàn)場地大，容易受到邊界效應(yīng)或邊界干擾、支架干擾及相似準(zhǔn)則不能滿足的影響，使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性降低。水洞試驗(yàn)存在的問題主要是水流的均勻度和水面的平滑性不容易滿足準(zhǔn)則測定阻力的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)目前的表面阻力測試裝置需要特定管道系統(tǒng)、安裝拆卸復(fù)雜、操作繁瑣、以及測量不準(zhǔn)確等問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、成本低、試驗(yàn)操作方便、噪聲低、試驗(yàn)試件更換簡單，不僅可以測量固體表面而且可以對(duì)彈性體壁面進(jìn)行測量，安裝拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)，并且綠色環(huán)保、無污染的表面摩擦阻力系數(shù)測試裝置。

本發(fā)明所述的一種表面摩擦阻力系數(shù)測試裝置，包括用于測試試件所受正壓力的壓力測試裝置、試件夾持裝置、扭矩測試裝置和動(dòng)力裝置，其特征在于：所述的壓力測試裝置、試件夾持裝置、扭矩測試裝置和動(dòng)力裝置通過固定裝置固定于總底座上，所述的壓力測試裝置與所述的總底座滑動(dòng)連接；所述的動(dòng)力裝置的動(dòng)力輸出軸與所述的扭矩測試裝置的動(dòng)力輸入端固接，所述的扭矩測試裝置的動(dòng)力輸出端與所述的試件夾持裝置的動(dòng)力輸入端固接；

所述的壓力測試裝置包括支撐臺(tái)、四角底盤、回轉(zhuǎn)筒體、下螺柱、測試板、壓蓋以及上螺柱，所述的支撐臺(tái)固定于總底座上，所述的四角底盤通過滑塊與所述的支撐臺(tái)滑動(dòng)連接；所述回轉(zhuǎn)筒體底部與所述四角底盤頂部固連，所述回轉(zhuǎn)筒體側(cè)壁設(shè)有用于限制測試板沿回轉(zhuǎn)筒體軸向上下移動(dòng)的豎直條形孔；所述上螺柱上部通過壓蓋上的螺紋孔與壓蓋螺接，所述上螺柱的下端深入回轉(zhuǎn)筒體腔內(nèi)壓緊從豎直條形孔插入回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)腔的測試板上端面；所述的下螺柱通過四角底盤頂部中央所開的螺紋孔與四角底盤螺接，所述下螺柱上端部抵在伸入回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)腔的測試板下端面，用于限制測試板的徑向移動(dòng)；所述的測試板露在回轉(zhuǎn)筒體外部的端部配有用于按壓在測試件表面的測試頭以及用于讀出測試頭受力的應(yīng)變力傳感器；

所述的扭矩測試裝置包括扭矩傳感器支撐臺(tái)、扭矩傳感器、聯(lián)軸器、連接軸、筒體、用于固定筒體的軸三角板支座、用于支撐連接軸的軸承以及用于限制連接軸軸向移動(dòng)的軸承端蓋，所述的扭矩測試器的底部與所述的扭矩測試器支撐臺(tái)固接，所述的軸三角板支座和所述的扭矩測試器支撐臺(tái)均安裝在所述的總底上；所述的扭矩測試器的兩端通過相應(yīng)的彈性柱銷聯(lián)軸器分別與動(dòng)力裝置、連接軸相連，其中動(dòng)力裝置設(shè)置在扭矩測試器輸入端一側(cè)，連接軸設(shè)置在扭矩測試器輸出端一側(cè)；所述的連接軸的另一端沿筒體中軸線貫穿整個(gè)筒體，并通過封裝在筒體兩端的軸承支撐于筒體內(nèi)，筒體兩端面與軸承端蓋固定；

所述的動(dòng)力裝置包括電機(jī)和電機(jī)支撐臺(tái)，所述的電機(jī)支撐臺(tái)與總支撐臺(tái)固接，所述的電機(jī)安裝在所述的電機(jī)支撐臺(tái)上，所述的電機(jī)的輸出軸通過位于扭矩測試器輸入端的彈性柱銷聯(lián)軸器與所述的扭矩測試器相連，并且所述的電機(jī)的輸出軸、扭矩測試器的中心軸、所述的壓力測試裝置的中心軸以及試件夾持裝置的測試件的中心軸重合。

所述的滑塊與所述的支撐臺(tái)之間設(shè)有用于限制滑塊位置的定位裝置，所述的定位裝置包括長方體鐵芯、纏繞在長方體鐵芯外部的線圈以及用于控制線圈內(nèi)電流方向的控制電路，所述的支撐臺(tái)分上下兩層，上層設(shè)有用于與滑塊配合的下凹滑槽，下層是中空殼體，所述的長方體鐵芯從支撐臺(tái)側(cè)面開有的長方形孔塞入下層中空殼體中，所述的線圈沿著豎直方向繞在長方體鐵芯外側(cè)，并且線圈端線通過中空殼體側(cè)壁開的孔引出后與外部的控制電路相連，纏繞線圈的長方體鐵芯形成電磁鐵；滑塊為磁鐵用于與電磁鐵作用。

所述的試件夾持裝置為三爪卡盤，包括盤體、三爪卡盤壓蓋、盤絲、傘齒、第一板子頭、第二板子頭以及三個(gè)卡爪，三個(gè)所述卡爪的導(dǎo)向部分卡在盤體相應(yīng)的徑向?qū)虿蹆?nèi)，并且三個(gè)所述卡爪的導(dǎo)向部分設(shè)有用于與傘齒背面的平面螺紋相嚙合的螺紋，實(shí)現(xiàn)三個(gè)活動(dòng)卡爪沿盤體徑向往復(fù)移動(dòng)；所述的第一板子頭與所述的第二板子頭頂部固接，形成旋轉(zhuǎn)手柄，所述的第二板子頭末端插入傘齒側(cè)面四方孔內(nèi)。

所述的測試板包括置于回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)部的第一圓柱體和落在回轉(zhuǎn)筒體外部的長方體，所述的第一圓柱體同軸置于所述的回轉(zhuǎn)筒體的內(nèi)腔，同時(shí)所述的長方體穿過回轉(zhuǎn)筒體右側(cè)壁的豎直條形孔，并在長方體末端裝有測試頭，其中所述的測試頭包括柱形測試頭和弧形測試頭。

所述的下螺柱的頂部配有第二圓柱體，所述的第二圓柱體同軸裝入回轉(zhuǎn)筒體的內(nèi)部并抵在測試板的第一圓柱體的下端面，所述的下螺柱的末端裝有轉(zhuǎn)動(dòng)銷。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：測試時(shí)，通過扭矩測試裝置可以測得試件所受到的扭矩的大小，根據(jù)扭矩和摩擦阻力之間的關(guān)系，可以通過扭矩的大小得到試件所受到的摩擦阻力的大小。壓力測試裝置用來測試試件所受到的正壓力的大小，根據(jù)摩擦阻力、表面摩擦阻力系數(shù)以及正壓力三個(gè)物理量之間的關(guān)系，通過計(jì)算即可得到待測試件的表面摩擦阻力系數(shù)的大小。

試件夾持裝置采用三爪卡盤；動(dòng)力裝置使用電機(jī)提供動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)固定在電機(jī)支撐臺(tái)上，扭矩測試器固定在扭矩測試器支撐臺(tái)上，筒體固定在軸三角板支座上，且三個(gè)支撐臺(tái)都被固定于總底座上，為了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免軸向不對(duì)中而引起測試偏差較大，因此必須保證電動(dòng)機(jī)、扭矩傳感器、筒體的軸線相互重合。扭矩測試器一側(cè)通過彈性柱銷聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連，另一側(cè)通過彈性柱銷聯(lián)軸器和連接軸連接，連接軸通過筒體軸線從筒體中央穿過，用軸承支撐將軸固定于筒體內(nèi)，兩側(cè)用軸承端蓋固定，使軸只能繞著筒體軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，而不會(huì)沿著軸向移動(dòng)。三爪卡盤法蘭固定于軸的另一端，三爪卡盤通過三爪卡盤法蘭連接，三爪卡盤用來夾持測試試件。測試時(shí)，電動(dòng)機(jī)將動(dòng)力傳遞給整個(gè)扭矩測試裝置，扭矩測試裝置繞著共同的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，試件在三爪卡盤的夾持下也隨著三爪卡盤做轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)試件所受到扭矩的大小則由扭矩傳感器測得，通過扭矩與摩擦力之間的關(guān)系即可得到此時(shí)摩擦阻力的大小。

壓力測試裝置測試板軸向的水平方向與扭矩測試裝置的軸向一致，整個(gè)壓力測試裝置可以沿著水平方向進(jìn)行移動(dòng)，而在豎直方向不能發(fā)生移動(dòng)。整個(gè)壓力測試裝置通過支撐臺(tái)和滑塊固定于總底座上，使其可以沿著支撐臺(tái)在水平方向上移動(dòng)，因此支撐臺(tái)的長度必須滿足試驗(yàn)的要求長度。支撐臺(tái)由上下兩層組成，支撐臺(tái)下層為內(nèi)部中空的殼體，鐵芯為中間厚兩側(cè)很薄的長方體，將鐵芯兩側(cè)薄的長方體通過殼體壁面上開的孔固定于殼體中央，線圈從上往下纏繞于鐵芯外側(cè)，線圈的端線從殼體側(cè)壁開的小孔處引出，接入外部電路，線圈通電可以將鐵芯磁化，通入電流的方向不同，鐵芯磁化后的磁極也將相反，可以通過輸入線圈的電流方向來改變鐵芯的磁極方向；支撐臺(tái)上層開有梯形的槽道，用來固定滑塊使滑塊只能沿著水平方向滑動(dòng)。整個(gè)壓力測試裝置通過螺釘與滑塊固定在一起，滑塊通過槽道一端的開口處塞入槽道，從而使壓力測試裝置可以隨著滑塊一起沿著槽道在水平方向上進(jìn)行滑動(dòng)?；瑝K是由磁鐵制成的，測試過程中，由于壓力測試裝置受到很大的水平方向力的作用，為防止其在水平方向力的作用下脫離槽道，通過給線圈通入電流將鐵芯磁化，使鐵芯上表面的磁極與滑塊下表面的磁極相反，在磁場力的作用下牢牢地固定在支撐臺(tái)上，使其在水平方向上不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。在試驗(yàn)結(jié)束需要取下試件，或根據(jù)試驗(yàn)要求需要更換試件的時(shí)候，改變通電線圈中電流的方向，則此時(shí)鐵芯上表面的磁極則與滑塊下表面的磁極相反，在磁場力的作用下，此時(shí)兩者表現(xiàn)為斥力，由于斥力的作用，移動(dòng)滑塊的時(shí)候可以很省力，方便地移動(dòng)滑塊，使壓力測試裝置遠(yuǎn)離試件，從而留下足夠大的空間方便地裝卸和更換試件。四角底盤通過螺釘固定在滑塊上，四角底盤頂部中間開有螺紋孔，回轉(zhuǎn)筒體通過螺釘與四角底盤相連，下螺柱頂部為薄的圓柱體置于筒體內(nèi)，圓柱體半徑比筒體半徑稍小。用于壓力測試的測試板左側(cè)為薄的圓柱體，右側(cè)為長方體，筒體的右側(cè)筒壁沿著豎直方向開設(shè)條形孔，條形孔的寬度比測試板的長方體橫截面的寬度略寬，測試板通過筒體上端的開口，薄圓柱體剛好置于筒體內(nèi)在徑向受到約束，同時(shí)長方體剛好穿過側(cè)壁的條形孔，整個(gè)測試板在徑向受到約束，因此只能沿著筒體進(jìn)行上下移動(dòng)。四角底盤的中央連接著下螺柱，下螺柱靠近底端裝有銷，通過扭動(dòng)銷使下螺柱通過螺紋孔，沿著筒體的軸線上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)測試板上下移動(dòng)，使其與測試試件可以良好的接觸。長方體的端部安裝有應(yīng)變式壓力傳感器，之后連接柱形測試頭來測試試件的壓力大小，長方體端部的下側(cè)也裝有應(yīng)變式壓力傳感器和弧形測試頭，來測試試件的壓力的大小。測試板的下側(cè)通過下螺柱來支撐，為了防止測試板受到力的作用而發(fā)生側(cè)翻，測試板的上表面通過上螺柱來壓緊。筒體壓蓋通過螺釘與筒體連接在一起，筒體壓蓋沿著軸線方向也開有螺紋孔，上螺柱則通過螺紋孔與筒體壓蓋相連，上螺柱靠近頂端開有銷孔，將銷穿過銷孔，通過順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)銷，可以實(shí)現(xiàn)上螺柱下移或上移，測試過程中，上螺柱的下端面要始終壓緊測試板的上端面，使測試板在沿軸線方向上也受到約束，不能發(fā)生移動(dòng)。在調(diào)節(jié)測試板上下移動(dòng)的時(shí)候，同時(shí)調(diào)節(jié)上下螺柱，測試板上下表面同時(shí)受到約束而不會(huì)發(fā)生側(cè)翻。

測試時(shí)，調(diào)節(jié)壓力測試裝置滑塊的位置使整個(gè)壓力測試裝置在沿水平方向上達(dá)到合適的位置，此時(shí)在線圈中通入電流，使鐵芯的上表面的磁極與滑塊下表面的磁極相反，根據(jù)異名磁極相互吸引的原理，在磁場力的作用下滑塊被緊緊地吸在支撐臺(tái)上，使整個(gè)壓力測試裝置被牢牢地固定在總底座上，從而壓力測試裝置在水平方向受到約束而無法發(fā)生移動(dòng)。通過調(diào)節(jié)位于筒體壓蓋和四角底盤上的上下螺柱，使測試板上下移動(dòng)，在豎直方向上也位于合適的位置。通過調(diào)節(jié)測試頭在豎直和水平方向上均處于合適的位置，且與試件良好接觸并且壓緊試件。電機(jī)運(yùn)行之后，試件在三爪卡盤的帶動(dòng)下繞著軸線做轉(zhuǎn)動(dòng)，通過扭矩傳感器可以測得試件所受到的扭矩的大小。位于測試板上的測試頭通過應(yīng)變壓力傳感器可以測得試件受到的正壓力的大小。根據(jù)扭矩與表面摩擦阻力之間的關(guān)系可以將扭矩?fù)Q算為表面摩擦阻力，通過摩擦阻力、摩擦阻力系數(shù)以及正壓力之間的關(guān)系，由測得的數(shù)據(jù)即可通過計(jì)算得到待測試件的表面摩擦阻力系數(shù)。

本發(fā)明的有益效果是：改變了傳統(tǒng)的利用風(fēng)洞和水洞測試表面摩擦力系數(shù)的方法，克服了風(fēng)洞試驗(yàn)占用試驗(yàn)場地大，投資較大，容易受到邊界效應(yīng)或邊界干擾、支架干擾及相似準(zhǔn)則不能滿足的影響的缺點(diǎn)，以及水洞實(shí)驗(yàn)水流的均勻度和水面的平滑性不容易滿足準(zhǔn)則測定阻力的要求的缺點(diǎn)，且風(fēng)洞試驗(yàn)所需要的風(fēng)道的尺寸較大，水洞實(shí)驗(yàn)要求有較高的密封性能。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，整個(gè)測試裝置僅包括壓力測試裝置和扭矩測試裝置兩個(gè)部分；由于組成測試裝置的零部件的尺寸都相對(duì)較小，不需要管道系統(tǒng)，因此占地面積小，可以節(jié)省試驗(yàn)場地，試驗(yàn)成本低、試驗(yàn)操作方便、噪聲低。整個(gè)壓力測試裝置通過槽道和滑塊組成的系統(tǒng)，利用了磁場力的作用，根據(jù)同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引的原理，不僅方便對(duì)壓力測試裝置進(jìn)行水平定位，使試驗(yàn)試件裝卸、更換簡單，并且可以省力。不僅可以測量固體表面而且可以對(duì)彈性體壁面進(jìn)行測量，安裝拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)，并且綠色環(huán)保、無污染。測試中使用的應(yīng)變壓力傳感器以及扭矩傳感器的精度高，因此試驗(yàn)的準(zhǔn)確性好，精度高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的測試裝置流程圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的壓力測試裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明的壓力測試裝置的側(cè)視圖；

圖5是本發(fā)明的測試板大樣圖；

圖6是本發(fā)明的測試板俯視圖；

圖7是本發(fā)明的四角底盤詳圖；

圖8是本發(fā)明的四角底盤的俯視圖；

圖9是本發(fā)明的夾持裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖10是本發(fā)明的盤體結(jié)構(gòu)圖；

圖11是本發(fā)明的扭矩測試裝置圖；

圖12是本發(fā)明的動(dòng)力裝置圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明

參照附圖：

實(shí)施例1結(jié)合附圖1，本發(fā)明所述的一種表面摩擦阻力系數(shù)測試裝置，包括用于測試試件所受正壓力的壓力測試裝置1、試件夾持裝置2、扭矩測試裝置3和動(dòng)力裝置4，所述的壓力測試裝置1、試件夾持裝置2、扭矩測試裝置3和動(dòng)力裝置4通過固定裝置固定于總底座5上，所述的壓力測試裝置1與所述的總底座5滑動(dòng)連接；所述的動(dòng)力裝置4的動(dòng)力輸出軸與所述的扭矩測試裝置3的動(dòng)力輸入端固接，所述的扭矩測試裝置3的動(dòng)力輸出端與所述的試件夾持裝置2的動(dòng)力輸入端固接；

結(jié)合附圖2、附圖3、附圖4和附圖8來說明壓力測試裝置1的組成。壓力測試裝置1從上往下依次為上螺柱107，壓蓋108，豎直布置的回轉(zhuǎn)筒體109，測試板110，四角底盤103，下螺柱111，滑塊102和支撐臺(tái)101。支撐臺(tái)101與總底座5通過螺釘連接，支撐臺(tái)101上側(cè)開有槽道，滑塊102通過槽道的一端開口處塞入槽道，四角底盤103通過螺釘與滑塊102相連，下螺柱111通過四角底盤103頂部中央所開的螺紋孔與四角底盤103相連，回轉(zhuǎn)筒體109與四角底盤103通過螺釘固連，測試板110置于回轉(zhuǎn)筒體109內(nèi)，上側(cè)通過上螺柱107壓緊，上螺柱107通過壓蓋108上的螺紋孔與壓蓋108相連，上螺柱107的下端部深入回轉(zhuǎn)筒體109腔內(nèi)壓緊測試板110。壓蓋108與回轉(zhuǎn)筒體109則通過螺釘進(jìn)行連接。為了測試的需要，整個(gè)壓力測試裝置應(yīng)可以沿著水平方向進(jìn)行移動(dòng)，以調(diào)節(jié)其在水平方向的位置，采用支撐臺(tái)101和滑塊102組成的系統(tǒng)來滿足該功能。支撐臺(tái)101分上下兩層，下層是內(nèi)部中空的殼體，支撐臺(tái)101側(cè)面開有長方形孔，將中間厚而兩側(cè)很薄的長方體鐵芯112塞入兩側(cè)的孔中，將線圈沿著豎直方向繞在長方體外側(cè)，線圈端線通過殼體側(cè)壁開的孔處引出，接入外部電路，通過電流的磁效應(yīng)可將繞線圈的鐵芯112進(jìn)行磁化，鐵芯112的磁極取決于通入線圈中電流的流向，電流的流向不同，則相應(yīng)的鐵芯被磁化后的磁極方向也相反，根據(jù)測試時(shí)需要改變電流流向來得到滿足條件的磁極方向。支撐臺(tái)101的上側(cè)開有梯形的下凹滑槽，用來固定滑塊102，使其只能沿著水平方向移動(dòng)，整個(gè)壓力測試裝置通過螺釘固定于滑塊102上，滑塊102通過槽道的一端的開口處塞入下凹滑槽，在滑塊102的帶動(dòng)下壓力測試裝置將沿著水平方向進(jìn)行移動(dòng)?；瑝K102由磁鐵制成的。測試時(shí)，壓力測試裝置在水平方向?qū)⑹艿胶艽蟮牧Γ瑸榱藢⒃摿ζ胶獾?，防止壓力測試裝置脫離下凹滑槽，需要滑塊102和磁化后的鐵芯112的相互作用來實(shí)現(xiàn)。在線圈中通入電流將鐵芯112進(jìn)行磁化，確保此時(shí)鐵芯112上表面的磁極與滑塊102下表面的磁極相反，根據(jù)異名磁極相互吸引的原理，滑塊102在磁場力的作用下被牢牢地吸在支撐臺(tái)101上，由于磁場力在巨大作用，使得測試裝置即使受到了水平力的作用也不會(huì)沿著下凹滑槽發(fā)生移動(dòng)。在測試結(jié)束時(shí)，需要取下試件6，或根據(jù)試驗(yàn)要求需要更換試件6的時(shí)候，通過改變線圈中電流的方向，可以使繞線圈鐵芯112的磁極發(fā)生反向，此時(shí)鐵芯112上表面的磁極則與滑塊下表面的磁極相同，在磁場力的作用下，兩者表現(xiàn)為斥力，由于斥力的作用，移動(dòng)滑塊102的時(shí)候還可以很省力，方便地移動(dòng)滑塊102，使壓力測試裝置遠(yuǎn)離試件6，從而留下足夠大的空間方便地裝卸和更換試件6。四角底盤103通過螺釘固定在滑塊102上，四角底盤103頂部中間開有螺紋孔，回轉(zhuǎn)筒體109通過螺釘與四角底盤103相連，下螺柱111頂部為薄的圓柱體，圓柱體半徑比筒體半徑稍小，可以置于回轉(zhuǎn)筒體109內(nèi)。用于壓力測試的測試板110左側(cè)為薄的圓柱體，右側(cè)為長方體，回轉(zhuǎn)筒體109的右側(cè)筒壁沿著軸線方向開設(shè)豎直條形孔，豎直條形孔的寬度比測試板110右側(cè)的長方體橫截面的寬度略寬，測試板110通過筒體109上端的開口，左側(cè)薄圓柱體剛好置于筒體109內(nèi)，在徑向受到約束，不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，同時(shí)右側(cè)的長方體剛好穿過側(cè)壁的豎直條形孔，整個(gè)測試板110在徑向受到約束，因此只能沿著回轉(zhuǎn)筒體109進(jìn)行上下移動(dòng)，這樣便可以調(diào)節(jié)測試板110豎直方向的位置了。四角底盤103通過螺紋孔連接著下螺柱111，下螺柱111靠近底端處裝有銷，通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷使下螺柱111沿著筒體109上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)測試板110上下移動(dòng)，使位于測試板110右側(cè)長方體上的柱形測試頭104與測試試件6可以良好的接觸。長方體的端部安裝有應(yīng)變式壓力傳感器105，之后連接柱形測試頭104來測試試件的壓力大小，長方體靠近右端的下側(cè)也裝有應(yīng)變式壓力傳感器和弧形測試頭106，來測試試件的壓力的大小。測試板110的下表面通過下螺柱111來支撐，為了防止測試板110受到力的作用而發(fā)生側(cè)翻，測試板110的上表面通過上螺柱107來壓緊。筒體壓蓋108通過螺釘與筒體109連接在一起，筒體壓蓋108沿著軸線方向也開有螺紋孔，上螺柱107則通過螺紋孔與筒體壓蓋108相連，上螺柱107靠近頂端開有銷孔，將銷穿過銷孔，通過順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)銷，可以實(shí)現(xiàn)上螺柱107下移或上移，測試過程中，上螺柱107的下端面要始終壓緊測試板110的上端面。在調(diào)節(jié)測試板110上下移動(dòng)的時(shí)候，需要同時(shí)調(diào)節(jié)上螺柱107和下螺柱111，測試板110上下表面同時(shí)受到約束而不會(huì)發(fā)生側(cè)翻。

結(jié)合附圖9，說明夾持裝置2的組成。夾持裝置即是三爪卡盤2。由盤體201，三爪卡盤壓蓋202，盤絲203，傘齒204、第一板子頭205、第二板子頭206和卡爪207。三個(gè)卡爪207導(dǎo)向部分的下面有螺紋和傘齒204背面的平面螺紋相嚙合，當(dāng)用第二板子頭205通過四方孔轉(zhuǎn)動(dòng)傘齒204時(shí)，背面的平面螺紋同時(shí)帶動(dòng)三個(gè)卡爪207向中心靠近或退出，利用均布在卡盤盤體201上的三個(gè)活動(dòng)卡爪207的徑向移動(dòng)，來夾緊不同直徑的試件。

結(jié)合附圖2和附圖8、11說明扭矩測試裝置3的組成。扭矩測試裝置3包括扭矩測試器308，連接軸306，軸承端蓋304，筒體303和軸承302。扭矩測試器308通過螺釘與扭矩測試器支撐臺(tái)309固連在一起。扭矩測試器308的左側(cè)通過彈性柱銷聯(lián)軸器307與軸306相連。連接軸306通過筒體303進(jìn)行支撐，連接軸306沿著筒體303的軸線穿過筒體，軸承302從軸的兩側(cè)套在連接軸306上，通過軸肩進(jìn)行定位，然后將軸承端蓋304從連接軸306的兩側(cè)套在連接軸306上。軸承端蓋304與連接軸306之間采用密封圈305進(jìn)行密封。同時(shí)將軸承端蓋302與筒體303之間用螺釘301進(jìn)行固連。筒體303與軸三角板支座310焊接在一起，軸三角板支座310則通過螺釘與總底座5進(jìn)行固連。

結(jié)合附圖2和附圖12說明動(dòng)力裝置4的組成。動(dòng)力裝置4使用電機(jī)401提供功力，電機(jī)401通過第一螺釘402與電機(jī)支撐臺(tái)403連接在一起，電機(jī)支撐臺(tái)403與總底座5通過第二螺釘404連接固定在一起。

結(jié)合附圖2，附圖11和附圖12夾持裝置2與扭矩測試裝置3之間的通過三爪卡盤連接法蘭8進(jìn)行連接。三爪卡盤連接法蘭8固定在軸306的最左側(cè)，三爪卡盤連接法蘭8與三爪卡盤2之間通過螺釘7進(jìn)行固連。扭矩測試裝置3與動(dòng)力裝置4采用彈性柱銷聯(lián)軸器9將電機(jī)401軸與扭矩傳感器308右側(cè)軸連在一起來傳遞扭矩。試件夾持裝置2、扭矩測試裝置3以及動(dòng)力裝置4通過各自的支撐臺(tái)固定在總底座5上，保證三者的軸線相互重合。

測試時(shí)，調(diào)節(jié)壓力測試裝置1的滑塊102，使滑塊102遠(yuǎn)離試件夾持裝置2，將待測試件6用三爪卡盤2夾緊固定。然后調(diào)節(jié)壓力測試裝置1滑塊102的位置使整個(gè)壓力測試裝置1在沿水平方向上達(dá)到合適的位置，此時(shí)在線圈中通入電流，使鐵芯112的上表面的磁極與滑塊102下表面的磁極相反，根據(jù)異名磁極相互吸引的原理，在磁場力的作用下滑塊102被緊緊地吸在支撐臺(tái)101上，使整個(gè)壓力測試裝置1被牢牢地固定在總底座5上，從而壓力測試裝置1在水平方向受到約束而無法發(fā)生移動(dòng)。通過調(diào)節(jié)位于筒體壓蓋108和四角底盤103上的上下螺柱，使測試板110上下移動(dòng)，在豎直方向上達(dá)到合適的位置，此時(shí)柱形測試頭104在豎直和水平方向上均處于合適的位置，且與試件6良好接觸并且壓緊試件6。啟動(dòng)電機(jī)401，試件6在三爪卡盤2的帶動(dòng)下繞著軸線做轉(zhuǎn)動(dòng)，通過扭矩傳感器308可以測得試件110所受到的扭矩的大小。位于測試板110上的柱形測試頭104通過應(yīng)變壓力傳感器105可以測得試件110受到的正壓力的大小。根據(jù)扭矩與表面摩擦阻力之間的關(guān)系可以將扭矩?fù)Q算為表面摩擦阻力，通過摩擦阻力、摩擦阻力系數(shù)以及正壓力之間的關(guān)系，由測得的數(shù)據(jù)計(jì)算可得待測試件6的表面摩擦阻力系數(shù)。由于壓力測試裝置有柱形測試頭104和弧形測試頭106，因此不僅可以測量試件6是平面時(shí)的壓力大小同樣可以測量當(dāng)試件6表面為弧形面時(shí)的正壓力的大小。

本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。