一種可移動式摩擦阻力系數測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可移動式摩擦阻力系數測試裝置。
【背景技術】
[0002]仿生非光滑表面技術一直是國內外研究的熱點問題之一。其減少磨損以及減阻效果明顯不會給原器械帶來附加設備或額外能量消耗及空間占用，綠色環保。目前，對于摩擦的計算等方面國內外已經取得相當大的進展。對于如何削弱流-固界面以及固體之間相對運動摩擦阻力問題，國內外工作者進行了大量的理論探索及試驗研究。仿生非光滑表面減阻技術的研究大多是通過前期評估獲得試驗樣件表面的力學特性并得出所需結論，進而再投入到工程實際應用中，在減阻理論方面逐漸完善背景下，需要采用一定的試驗研究手段對理論進行驗證，一套準確并有效的試驗平臺在以后的理論研究工作中越來越重要。
[0003]傳統試驗場地為水洞、風洞或水槽等，采用上述試驗技術手段不僅占地廣，且需要的費用較多，成本較高，從而在諸多方面都將受到一定的局限和制約；如今已經研制出來的小型流體性能測試試驗裝置大多是封閉圓管結構，因此不易于安裝和拆卸。對此，該設計方案則需要解決的問題是實現試驗樣件的可安裝及拆卸。研發設計一臺造價低廉、性能穩定，操控方便的小型阻力測試裝置對于仿生表面課題的研究具有積極意義。
【發明內容】
[0004]針對現有的摩擦阻力測試裝置不易于安裝和拆卸、制造成本高的問題，本發明提出了一種能夠方便準確測量、易于安裝和拆卸的可移動式摩擦阻力系數測試裝置。
[0005]本發明所述的一種可移動式摩擦阻力系數測試裝置，其特征在于:包括動力傳輸裝置、試驗樣件固定裝置、施壓裝置和輔助裝置，所述的動力傳輸裝置安裝在所述的輔助裝置上，并且所述的動力傳輸裝置的動力輸出端連接所述的試驗樣件固定裝置，所述的施力裝置包括用于提供垂直按壓力的豎直施力單元和用于提供水平按壓力的水平施力單元，所述的水平施力單元設置在所述的試驗樣件固定裝置遠離動力傳輸裝置的一側，并且所述的水平施力單元與所述的底座滑動連接，所述的豎直施力單元與所述的水平施力單元固接，并且所述的豎直施力單元位于所述的試驗樣件固定裝置的正上方；
[0006]所述的動力傳輸裝置包括電機支座、電機、凸緣聯軸器、扭矩信號親合器、軸筒組件和傳動軸，所述的電機支座裝于所述的輔助裝置的底座上，所述的電機安裝在所述的電機支座上，所述的電機的輸出軸通過所述的凸緣聯軸器與所述的扭矩信號耦合器的動力輸入端固接，所述的扭矩信號耦合器的動力輸出端通過梅花形聯軸器與所述的傳動軸一端固接，所述的傳動軸的另一端與所述的試驗樣件固定裝置固接，所述的傳動軸通過所述的軸承組件支撐在所述的底座上；
[0007]所述的試驗樣件固定裝置包括圓筒形樣件支撐架、圓筒形樣件、平面樣件支撐架和平面樣件，所述的圓筒形樣件支撐架與所述的傳動軸固接，所述的圓筒形樣件套在所述的圓筒形樣件支撐架的外部，并且二者通過第二平鍵周向固定；所述的平面樣件支撐架安裝在所述的圓筒形樣件支撐架遠離傳動軸一側的端面上，所述的平面樣件安裝在所述的平面樣件支撐架的外端面上；
[0008]所述的輔助裝置包括輔助包括底座、移動平臺、平臺移動齒輪軸、平臺擋板和齒條，所述的齒條水平安裝在底座一端，所述的移動平臺通過平臺移動齒輪軸與所述的齒條滑動連接。
[0009]進一步，所述的豎直施壓裝置包括上下移動支撐板、第一箱體、第一絲桿、第二絲桿、托盤、第一壓力傳感器、第一轉盤、第一轉盤齒輪軸和弧形件，所述的第一箱體安裝在所述的支撐板的上部，所述的支撐板的下部與所述的第二施壓裝置固接；所述的第一絲桿的上端卡入所述的第一箱體內部，所述的第一絲桿的下端安裝上下移動支撐架；所述的第二絲桿貫穿所述的第一箱體，并且所述的第二絲桿的底部支撐在托盤上的第三軸承上；所述的第一轉盤齒輪軸一端安裝所述的第一轉盤，另一端伸入所述的第一箱體內部后與所述的第二絲桿嚙合，保證所述的第二絲桿沿垂直方向上下移動；所述的上下移動支撐架上表面安裝第一壓力傳感器，所述的上下移動支撐架的下表面固接所述的弧形件，并且所述的弧形件的弧形底面與所述的圓柱形試件的圓弧面匹配，形成與圓柱形試件施壓的壓力面。
[0010]進一步，所述的水平施力裝置包括第二箱體、第二轉盤、第二轉盤齒輪軸、貫穿第二箱體的左右移動絲桿、第二壓力傳感器、左右移動支撐架、左右移動光滑平面和與底座滑動連接的移動平臺，所述的左右移動支撐架通過左右移動上支撐板、左右移動下支撐板以及第五螺釘安裝在所述的支撐板上；所述的左右移動光滑平面通過第五螺釘與左右移動支撐架緊固；所述的第二壓力傳感器放置在左右移動支撐架內，所述的支撐板與所述的移動平臺固接；所述的第二轉盤齒輪軸一端安裝所述的第二轉盤，另一端伸入所述的第二箱體內部后與所述的左右移動絲桿嚙合，保證所述的左右移動絲桿沿水平方向左右移動；
[0011]進一步，所述的電機的輸出軸通過第一軸承支撐在所述的底座上，凸緣聯軸器的第一部分通過第一平鍵與所述的第一軸承軸接，凸緣聯軸器的第二部分與所述的扭矩信號耦合器的輸入端軸接，其中凸緣聯軸器的第一部分和第二部分通過第一螺栓、第一墊圈和第一螺母螺緊；所述的扭矩信號耦合器安放在扭矩信號耦合器支座上，所述的梅花形聯軸器將傳動軸與扭矩信號親合器連接在一起。
[0012]進一步，所述的平面樣件支撐架一端設有凸肩，所述的凸肩端面抵在所述的圓筒形樣件支撐架的其中一個端面上，保證所述的圓筒形樣件徑向固定；所述的平面樣件通過第四螺釘安裝在所述的平面樣件支撐架上。
[0013]進一步，所述的第一絲桿底部配有相應的第三螺栓、第三墊圈和擋圈，所述的第一絲桿的上端卡入所述的第一箱體內，所述的第一絲桿的下端螺紋端依次穿過托盤和上下移動支撐架后通過第三螺栓、第三墊圈和擋圈固定。
[0014]進一步，所述的上下移動支撐架上表面設有用于卡入第一壓力傳感器的第一卡槽，并且所述的卡槽上端配有倒扣在第一卡槽頂部的第一傳感器防掉落圓筒，所述的傳感器防掉落圓筒通過第一圓錐銷與第一卡槽側壁固接，所述的傳感器防掉落圓筒設有用于第二絲桿穿過按壓在第一壓力傳感器上的圓孔；左右移動支撐架內表面設有用于卡入第二壓力傳感器的第二卡槽，并且所述的第二卡槽上端配有倒扣在卡槽頂部的第二傳感器防掉落圓筒，所述的第二傳感器防掉落圓筒通過第二圓錐銷與第二卡槽側壁固接，所述的第二傳感器防掉落圓筒設有用于左右移動絲桿穿過按壓在第二壓力傳感器上的圓孔，左右移動絲桿的末端配有第四螺母。
[0015]進一步，所述的第一箱體包括第一上箱體和第二上箱體，并且所述的第一上箱體與所述的第一下箱體之間通過第四螺栓、第四墊圈和第一螺母固接；所述的第二箱體包括第二左箱體和第二右箱體，并且所述的第二左箱體與所述的第二左箱體之間通過第五螺栓固接。
[0016]進一步，所述的軸承組件包括軸承支座、直筒、軸承端蓋和用于支撐傳動軸的第二軸承，所述的軸筒支座通過第三螺栓與所述的底座固接，所述的直筒固定在所述的軸筒支座上部，所述的直筒兩端內部配有第二軸承，所述的傳動軸插入所述的直筒內并架設在所述的第二軸承上，保持所述的傳動軸的中心軸與電機輸出軸處于同一條水平線上；所述的軸承端蓋通過第二螺釘和第二墊圈安裝在所述的直筒的兩端。
[0017]進一步，所述的移動平臺的左右兩側分別配有平臺防傾斜L板；所