1.一種臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:它包括底座(12),底座(12)具有平整的下端面,底座(12)上面的一端固定有鉸支座(13),底座(12)上面的另一端固定有調(diào)節(jié)支架(10);
所述鉸支座(13)上通過(guò)鉸接軸(14)鉸接有工作臺(tái)(1),工作臺(tái)(1)在初始位置與所述底座(12)平行,所述工作臺(tái)(1)的中部有測(cè)試區(qū)域,測(cè)試區(qū)域內(nèi)嵌裝有平板狀的被測(cè)試樣Ⅱ(4),被測(cè)試樣Ⅱ(4)上放置有被測(cè)試樣Ⅰ(3),被測(cè)試樣Ⅰ(3)是圓柱形金屬件;所述被測(cè)試樣Ⅱ(4)下方安裝有給被測(cè)試樣Ⅰ(3)提供壓力的電磁鐵(5),電磁鐵(5)的繞組線圈(5-1)電連接有可調(diào)直流電壓源(5-2);
所述調(diào)節(jié)支架(10)位于所述工作臺(tái)(1)下方,所述調(diào)節(jié)支架(10)上裝有升降裝置,升降裝置包括滾珠絲杠(8),滾珠絲杠(8)的兩端通過(guò)軸承安裝在調(diào)節(jié)支架(10)的橫臂(10-2)和絲杠軸架(10-3)之間,滾珠絲杠(8)與所述底座(12)垂直,滾珠絲杠(8)的絲母(8-1)上剛性連接有球頭導(dǎo)桿(7),所述橫臂(10-2)上有供球頭導(dǎo)桿(7)穿過(guò)的通孔,所述球頭導(dǎo)桿(7)與所述底座(12)垂直并從橫臂(10-2)的通孔穿過(guò),球頭導(dǎo)桿(7)與通孔內(nèi)壁之間裝有耐磨潤(rùn)滑套(10-1),球頭導(dǎo)桿(7)的上端與所述工作臺(tái)(1)接觸,所述滾珠絲杠(8)的下端連有聯(lián)軸器(9-1),聯(lián)軸器(9-1)連接步進(jìn)電機(jī)(9);所述球頭導(dǎo)桿(7)與鉸接軸(14)的軸線距離是定值y,定值y的精度為0.01mm;
所述升降裝置還包括升降控制與位移檢測(cè)系統(tǒng),升降控制與位移檢測(cè)系統(tǒng)包括:用于檢測(cè)所述球頭導(dǎo)桿(7)移動(dòng)高度的位移檢測(cè)傳感器、帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(9)運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、接收位移檢測(cè)傳感器信號(hào)并控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作的PLC控制器、與PLC控制器電連接的人機(jī)交互界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:所述被測(cè)試樣Ⅰ(3)制作成中間粗兩端細(xì)的臺(tái)階圓軸形,被測(cè)試樣Ⅰ(3)在靜止和滾動(dòng)時(shí)均與所述電磁鐵(5)構(gòu)成封閉磁路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:所述工作臺(tái)(1)的測(cè)試區(qū)域的兩端極限位置均設(shè)置有擋塊(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:所述底座(12)的下端面上設(shè)置有多個(gè)調(diào)整螺釘(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:所述電磁鐵(5)的鐵芯是“U”形,所述電磁鐵(5)通過(guò)卡箍(6)和螺栓組件固定在所述工作臺(tái)(1)下面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:所述被測(cè)試樣Ⅱ(4)的上平面與所述工作臺(tái)(1)的上平面齊平或低于所述工作臺(tái)(1)的上平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:所述耐磨潤(rùn)滑套(10-1)是尼龍?zhí)谆蜚~套。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定裝置,其特征在于:所述人機(jī)交互界面是觸摸顯示屏。
9.一種采用權(quán)利要求1所述裝置的臨界滾動(dòng)摩擦系數(shù)電子式測(cè)定方法,其特征在于:
包括如下步驟:
第一步、將底座(12)和工作臺(tái)(1)水平找正,升降控制與位移檢測(cè)系統(tǒng)調(diào)零;球頭導(dǎo)桿(7)與鉸接軸(14)的軸線距離在制作時(shí)就確定好定值y,定值y的精度為0.01mm;
第二步、將被測(cè)試樣Ⅰ(3)置于被測(cè)試樣Ⅱ(4)上靜置,被測(cè)試樣Ⅰ(3)的滾動(dòng)方向朝向所述鉸支座(13);
第三步、工作臺(tái)(1)的抬升采用電脈沖點(diǎn)動(dòng)控制,通過(guò)人機(jī)交互界面,每發(fā)一個(gè)脈沖, PLC控制器就向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)訊,驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(9)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角,再通過(guò)聯(lián)軸器(9-1)和滾珠絲杠(8)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為絲母(8-1)上的球頭導(dǎo)桿(7)的直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)而精確控制球頭導(dǎo)桿的位移量,通過(guò)電脈沖點(diǎn)動(dòng)控制緩慢抬起工作臺(tái)(1),抬起的距離由位移檢測(cè)傳感器測(cè)出并在人機(jī)交互界面顯示;
第四步、當(dāng)被測(cè)試樣Ⅰ(3)恰好在被測(cè)試樣Ⅱ(4)上發(fā)生滾動(dòng)時(shí),停止發(fā)動(dòng)電脈沖信號(hào),實(shí)驗(yàn)結(jié)束,人機(jī)交互界面上顯示出此時(shí)的抬升位移量,記錄此時(shí)抬起距離讀數(shù)x0,根據(jù)u0= tan θ0=x0/y,得到滾動(dòng)摩擦系數(shù)u0的值;
第五步、調(diào)節(jié)可調(diào)直流電壓源(5-2),改變直流電流I的大小,施加不同大小的吸力,重復(fù)上述試驗(yàn),測(cè)定不同大小正壓力時(shí),滾動(dòng)摩擦系數(shù)值的變化。