CN110567625A - 一种停车楔最大静摩擦力测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种停车楔最大静摩擦力测量装置及其测量方法，所述装置包括基座，基座上端固定有立柱，立柱的上端与横梁固定，横梁下端固定有滑轨，滑轨上设有滑动底座，滑动底座下端固定有竖直压力液压油缸，竖直压力液压油缸下端设有竖直压力头，其中一个立柱上设有水平油缸支座，水平油缸支座一端固定有水平推力液压油缸，水平推力液压油缸一端设有水平压力头，竖直压力头和水平压力头分别与压力合成轴铰接，连接头固定在加载压板上端。该停车楔最大静摩擦力测量装置及其测量方法可以精确测出停车楔的最大静摩擦力，而且能方便地显示出在压力加载过程中停车楔静摩擦力的变化过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量最大静摩擦力的装置，具体涉及一种停车楔最大静摩擦力测量装置及其测量方法。
背景技术
目前，公知的物理学摩擦力测量装置构造是由金属板、物块和弹簧测力计组成。测量时将金属板静止放在水平桌面上，物块放在金属板上，物块的右端由弹簧测力计勾住，用手通过弹簧测力计再向右拉，当物块开始向右运动时，弹簧测力计的读值就是最大静摩擦力。这种方法完全由手工操作，测量误差极大，只能用于原理演示，不能进行精确的工业测量。
停车楔是防止汽车在驻车时打滑移动的器具。停车楔与地面的摩擦力是衡量它性能的重要指标。但目前尚无关于停车楔最大静摩擦力测量的装置。为了克服现有的最大静摩擦力测量精度差、填补停车楔最大静摩擦力测量的空白，本发明提出一种用于停车楔最大静摩擦力的测量装置，该装置不仅能精确测出停车楔的最大静摩擦力，而且能方便地显示出在压力加载过程中停车楔静摩擦力的变化过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种停车楔最大静摩擦力测量装置及其测量方法，其可以精确测出停车楔的最大静摩擦力，而且能方便地显示出在压力加载过程中停车楔静摩擦力的变化过程。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种停车楔最大静摩擦力测量装置，包括基座，所述基座上端固定有两个立柱，所述两个立柱的上端与横梁固定，所述横梁下端固定有滑轨，所述滑轨上设有滑动底座，所述滑动底座下端固定有竖直压力液压油缸，所述竖直压力液压油缸下端设有竖直压力头，所述竖直压力头与竖直压力液压油缸之间设有竖直压力传感器，其中一个所述立柱上设有水平油缸支座，所述水平油缸支座一端固定有水平推力液压油缸，所述水平推力液压油缸远离水平油缸支座的一端设有水平压力头，所述水平推力液压油缸与水平压力头之间设有水平压力传感器，所述竖直压力头和水平压力头分别与压力合成轴铰接，所述压力合成轴设置在连接头的销孔内，所述连接头固定在加载压板上端，所述加载压板下端固定有橡胶层。
优选地，所述基座上端固定有铸铁平板。
优选地，所述基座内设有液压站。
优选地，所述基座外壁上设有液压站操控器。
优选地，一种停车楔最大静摩擦力测量方法，包括以下步骤：
(1)利用停车楔最大静摩擦力测量装置进行测量，将铸铁平板固定在基座上，不得有松动，固定后的铸铁平板在任意方向上与水平面的倾斜角度不大于0.2°，擦拭铸铁平板的测试表面，使铸铁平板上不得有油污和水渍；
(2)将停车楔产品试件的底面平放在铸铁平板的测试表面上，使加载压板的下沿与停车楔弧面的下沿对齐；
(3)首先调节竖直压力液压油缸的油压，使加载的竖直压力达到额定压力值后停止下压，该压力值可由数码显示器显示，并在整个测试过程中保持竖直压力不变；
(4)逐渐缓慢增加水平推力液压油缸的油压，同时观察计算机显示屏上水平推力的变化，当停车楔发生水平移动时停止增加水平推力，测量结束；
(5)观察测量的摩擦力变化曲线图，曲线图中水平推力发生减小前的最大值即是最大静摩擦力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以精确测出停车楔的最大静摩擦力，而且能方便地显示出在压力加载过程中停车楔静摩擦力的变化过程。
附图说明
图1是本发明实施例中一种停车楔最大静摩擦力测量装置的结构示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是加大水平推力过程中摩擦力的变化曲线图；
图4是现有技术摩擦力测量装置；
图中，1、基座，2、立柱，3、横梁，4、滑轨，5、滑动底座，6、竖直压力液压油缸，7、竖直压力头，8、竖直压力传感器，9、水平油缸支座，10、水平推力液压油缸，11、水平压力头，12、水平压力传感器，13、压力合成轴，14、连接头，15、加载压板，16、橡胶层，17、铸铁平板，18、液压站，19、液压站操控器，20、停车楔，21、水平桌面，22、金属板，23、物块，24、弹簧测力计。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做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。
请参阅图1-2所示，一种停车楔最大静摩擦力测量装置，包括基座1，基座1上端固定有两个立柱2，两个立柱2的上端与横梁3固定。横梁3下端固定有滑轨4，滑轨4上设有滑动底座5，滑动底座5下端固定有竖直压力液压油缸6，竖直压力液压油缸6下端设有竖直压力头7，竖直压力头7与竖直压力液压油缸6之间设有竖直压力传感器8，竖直压力头7和竖直压力传感器8固定安装在竖直压力液压油缸6的活塞端。其中一个立柱2上设有水平油缸支座9，水平油缸支座9可在立柱2上滑动，可以通过调节水平油缸支座9使水平推力液压油缸整体沿着立柱2上下移动。水平油缸支座9一端固定有水平推力液压油缸10，水平推力液压油缸10远离水平油缸支座9的一端设有水平压力头11，水平推力液压油缸10与水平压力头11之间设有水平压力传感器12，水平压力头11和水平压力传感器12固定安装在水平推力液压油缸10的活塞端。竖直压力头7和水平压力头11分别与压力合成轴13铰接，压力合成轴13销在连接头14的销孔内，连接头14固定在加载压板15上端，加载压板15下端固定有橡胶层16，基座1上端固定有铸铁平板17。
基座1内设有液压站18，基座1外壁上设有液压站操控器19。液压站18通过液压站操控器19向竖直压力液压油缸6和水平推力液压油缸10施加加载油压。竖直压力传感器8与变送器一连接，变送器一与数码显示器连接，水平压力传感器12与变送器二连接，变送器二与数据采集器连接，数据采集器与计算机连接。竖直压力传感器8和水平压力传感器12分别将所承受的压力转换成电流，变送器一和变送器二一方面给传感器输送供电电压，另一方面将承接的传感器电流向外输送。变送器一将竖直压力传感器8的信号输送给数码显示器显示正压力的静态数值，变送器二将水平压力传感器12的信号送给数据采集器进行数模转换，经计算机运算显示出如图3所示的静摩擦力变化曲线。
一种停车楔最大静摩擦力的测量方法，具体步骤如下：
(1)将铸铁平板17固定在基座1上，不得有松动，固定后的铸铁平板17在任意方向上与水平面的倾斜角度不大于0.2°，擦拭铸铁平板17的测试表面，使铸铁平板17上不得有油污和水渍；
(2)将停车楔20产品试件的底面平放在铸铁平板17的测试表面上，按图1所示安装好加载压板15、竖直压力液压油缸6和水平推力液压油缸10，并使加载压板15的下沿与停车楔20弧面的下沿对齐；
(3)首先调节竖直压力液压油缸6的油压，使加载的竖直压力达到额定压力值FN后停止下压，该压力值可由数码显示器显示，并在整个测试过程中保持竖直压力FN不变；
(4)逐渐缓慢增加水平推力液压油缸10的油压，同时观察计算机显示屏上水平推力的变化，当停车楔20发生水平移动时停止增加水平推力，测量结束；
(5)测量的摩擦力变化曲线如图3所示，图中水平推力发生突然减小前的最大值FLmax即是最大静摩擦力Fs；
现有技术摩擦力测量装置如图4所示，具体方法是将金属板22静止放在水平桌面21上，把物块23放在金属板22上，物块23的右端由弹簧测力计24勾住，用手通过弹簧测力计24向右拉物块23，当物块23开始向右运动时，弹簧测力计24的读值就是最大静摩擦力。这种方法完全由手工操作，测量误差极大，只能用于原理演示，不能进行精确的工业测量。
工作原理：由竖直压力液压油缸6和竖直压力传感器8组成正压力FN的加载***，由水平压力传感器12和水平推力液压油缸10组成水平推力FL的加载***。水平推力FL与静摩擦力FS的大小相等，方向相反，也就是说在数值上水平推力FL等于静摩擦力FS；正压力FN与水平推力FL在压力合成轴13上的合力就是汽车轮胎在斜坡上对停车楔的作用力。因此，只要在一定正压力FN作用下测出水平推力FL的值就能得到静摩擦力FS的大小。由竖直压力传感器8、变送器一和数码显示器组成正压力FN数值显示；由水平压力传感器12、变送器二、数据采集器、计算机和计算机上的测试软件组成静摩擦力FS的测量***。当在竖直加载达到某一额定压力时，缓慢加载水平推力，被测停车楔的底面与铸铁平板17间的静摩擦力就会发生变化，从而可以进行静摩擦力的测试。在被测停车楔20开始移动时，为了防止由于加载压板15的移动产生损坏竖直压力液压油缸6的弯转力矩，固定在竖直压力液压油缸6另一端的滑动底座5可以使之沿着滑轨4自由地水平滑动，消除弯转力矩的破坏作用。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种停车楔最大静摩擦力测量装置，其特征在于：包括基座，所述基座上端固定有两个立柱，所述两个立柱的上端与横梁固定，所述横梁下端固定有滑轨，所述滑轨上设有滑动底座，所述滑动底座下端固定有竖直压力液压油缸，所述竖直压力液压油缸下端设有竖直压力头，所述竖直压力头与竖直压力液压油缸之间设有竖直压力传感器，其中一个所述立柱上设有水平油缸支座，所述水平油缸支座一端固定有水平推力液压油缸，所述水平推力液压油缸远离水平油缸支座的一端设有水平压力头，所述水平推力液压油缸与水平压力头之间设有水平压力传感器，所述竖直压力头和水平压力头分别与压力合成轴铰接，所述压力合成轴设置在连接头的销孔内，所述连接头固定在加载压板上端，所述加载压板下端固定有橡胶层。
2.根据权利要求1所述的一种停车楔最大静摩擦力测量装置，其特征在于：所述基座上端固定有铸铁平板。
3.根据权利要求2所述的一种停车楔最大静摩擦力测量装置，其特征在于：所述基座内设有液压站。
4.根据权利要求3所述的一种停车楔最大静摩擦力测量装置，其特征在于：所述基座外壁上设有液压站操控器。
5.一种停车楔最大静摩擦力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用权利要求2-4任一项所述的停车楔最大静摩擦力测量装置进行测量，将铸铁平板固定在基座上，不得有松动，固定后的铸铁平板在任意方向上与水平面的倾斜角度不大于0.2°，擦拭铸铁平板的测试表面，使铸铁平板上不得有油污和水渍；
(2)将停车楔产品试件的底面平放在铸铁平板的测试表面上，使加载压板的下沿与停车楔弧面的下沿对齐；
(3)首先调节竖直压力液压油缸的油压，使加载的竖直压力达到额定压力值后停止下压，该压力值可由数码显示器显示，并在整个测试过程中保持竖直压力不变；
(4)逐渐缓慢增加水平推力液压油缸的油压，同时观察计算机显示屏上水平推力的变化，当停车楔发生水平移动时停止增加水平推力，测量结束；
(5)观察测量的摩擦力变化曲线图，曲线图中水平推力发生减小前的最大值即是最大静摩擦力。
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