一种摩擦测试系统

专利摘要:
本实用新型提供了一种摩擦测试系统，属于摩擦测试技术领域，包括拉力机、第一夹持机构和第二夹持机构；拉力机能够通过第一夹持机构带动试件沿竖直方向相对第二夹持机构移动，第一夹持机构上设有力值传感器；第二夹持机构包括用于将试件沿水平方向夹持的第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与设置在第二夹持件上的直线轴承的一端连接，直线轴承的另一端通过连接绳绕过滚轮后与竖直方向的配重件连接；本实用新型实现了导丝的竖直方向的摩擦力测试，通过使用循环水浴控制有机玻璃筒内水的温度，有效保证了水的温度恒定不变，避免了温度变化对测试结果的影响。
公开号:CN214334637U
申请号:CN202023099728.4U
申请日:2020-12-18
公开日:2021-10-01
发明作者:姜允中
申请人:Labthink Instruments Co Ltd；
IPC主号:G01N19-02

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及摩擦测试技术领域，特别涉及一种摩擦测试系统。
[n0002] 本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
[n0003] 医药包装行业用的电子拉力试验机主要是针对塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、保护膜等柔性材料进行拉伸、剥离、变形、撕裂、热封、穿刺力等性能测试，绝大部分是完成竖直方向的拉伸、压缩或者弯曲试验的功能；而摩擦试验则是在水平方向上施加推力，完成摩擦系数的测试功能。
[n0004] 本实用新型发明人发现，市场上专门进行导丝的摩擦力测试的仪器大都采用横向试验，无法满足竖向试验的技术要求；导丝作为一种介入人体的器件，需要测试其在接近人体体温的温度条件下的摩擦力，而现有的导丝摩擦力测试方法无法保证测试温度的一致性，导致摩擦力测试的结果受温度影响较大；导丝的摩擦力测试时，往往无法同时得到导丝的摩擦系数。
[n0005] 为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种摩擦测试系统，实现了导丝的竖直方向的摩擦力和摩擦系数测试，通过使用循环水浴控制有机玻璃筒内水的温度，有效保证了水的温度恒定不变，避免了温度变化对测试结果的影响。
[n0006] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[n0007] 一种摩擦测试系统，包括拉力机、第一夹持机构、第二夹持机构和第一容器；
[n0008] 拉力机与第一夹持机构连接，能够通过第一夹持机构带动试件沿竖直方向相对第二夹持机构移动，第一夹持机构上设有力值传感器；
[n0009] 第二夹持机构包括用于将试件沿水平方向夹持的第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与设置在第二夹持件上的直线轴承的一端连接，直线轴承的另一端通过连接绳绕过滚轮后与竖直方向的配重件连接。
[n0010] 作为可能的一些实现方式，所述试件为导丝。
[n0011] 作为可能的一些实现方式，所述直线轴承至少为两根。
[n0012] 作为可能的一些实现方式，所述连接绳通过滚轮将配重件的竖直方向的动力转换为对第一夹持件的水平方向的拉力，且所述滚轮通过第一连接件与第二夹持件连接。
[n0013] 作为可能的一些实现方式，所述直线轴承的第二端通过第二连接件与连接绳的一端连接。
[n0014] 作为可能的一些实现方式，直线轴承的第二端贯穿第二夹持件后与连接绳的一端连接。
[n0015] 作为可能的一些实现方式，所述配重件为砝码。
[n0016] 作为可能的一些实现方式，还包括用于盛放供试件伸入的恒温液体的第一容器，所述第一容器为筒体，且所述第二夹持件固定在筒体的上部。
[n0017] 作为进一步的限定，所述筒体的上部开有用于试件伸入的开口，第二夹持件固定在筒体的侧壁上部。
[n0018] 作为进一步的限定，所述第一容器上开有进水口和出水口，第一容器的进水口与循环水浴恒温槽出水口连通，第一容器的出水口与循环水浴恒温槽进水口连通。
[n0019] 作为进一步的限定，第二夹持件通过第三连接件固定在筒体的上部，且所述第二夹持件固定，第一夹持件能够相对第二夹持件水平移动。
[n0020] 作为进一步的限定，所述筒体为有机玻璃材质或钢化玻璃材质。
[n0021] 作为可能的一些实现方式，所述第一夹持件和第二夹持件相对的侧面上均开有用于放置夹片的凹槽。
[n0022] 作为进一步的限定，第一夹持件和第二夹持件的凹槽内的夹片至少有部分位置正对。
[n0023] 作为进一步的限定，第一夹持件的夹片上和/或第二夹持件的夹片上设有距离传感器。
[n0024] 作为进一步的限定，所述第一夹持件至少包括开有用于放置夹片的凹槽的第一夹块，所述第二夹持件至少包括开有用于放置夹片的凹槽的第二夹块，第一夹块和第二夹块相对设置，且凹槽内的夹片相对设置。
[n0025] 作为可能的一些实现方式，还包括用于控制拉力机启停以及夹持机构动作的控制终端，所述控制终端分别与拉力机和第一夹持机构通信。
[n0026] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[n0027] 1、本实用新型提供的摩擦测试系统，结构形式简单可靠，采用砝码夹持方式，用两端的导丝夹片夹持住导丝，操作更加简单(悬挂砝码即可)。
[n0028] 2、本实用新型提供的摩擦测试系统，方法独特，使用循环水浴控制有机玻璃筒内水的温度，有效保证水的温度恒定不变，可保证导丝亲水部分一直处于恒定温度的水中，避免温度变化影响试验结果。
[n0029] 3、本实用新型提供的摩擦测试系统，应用了透明的有机玻璃桶，可以方便清晰的观察导丝试件水中的状态，使得导丝浸入水中的位置清晰明了。
[n0030] 4、本实用新型提供的摩擦测试系统，使用两个直线轴承加滚轮的方式，可以有效降低砝码作用时的夹持力的变化，保证导丝夹持力恒等于砝码的重力。
[n0031] 5、本实用新型提供的摩擦测试系统，有机玻璃筒内进水通过调节流量阀可以控制相应的流量，回水则通过液位高度差而变化，最终实现自平衡，从而满足液位恒定不变，避免液位变化影响试验结果。
[n0032] 6、本实用新型提供的摩擦测试系统，在不进行导丝的摩擦测试时，将夹具拆除之后即可作为拉力机使用，实现了一机多用。
[n0033] 7、本实用新型提供的摩擦测试系统，第一夹片/或第二夹片上设有距离传感器，方便测试导丝夹片的变形量，使得试验条件尽可能的一致，同时可设置距离传感器保证测试数据在统一的工况条件下进行试验。
[n0034] 构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[n0035] 图1为本实用新型实施例1提供的摩擦测试系统的整体外观示意图。
[n0036] 图2为本实用新型实施例1提供的摩擦测试系统的结构示意图。
[n0037] 1、拉力机主机模块；2、力值传感器与上夹具模块；3、循环水浴模块；4、有机玻璃筒模块；5、砝码夹持模块；6、电气与气动控制模块；7、恒温槽；8、第一软管；9、第二软管；10、流量阀；11、有机玻璃筒；12、上夹具气动控制阀；13、挂钩砝码；14、第一夹持件部分夹块；15、第一夹片；16、第二夹片；17、第二夹持件部分夹块；18、导丝；19、气动上夹具；20、力值传感器；21、距离传感器。
[n0038] 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[n0039] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[n0040] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[n0041] 在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。
[n0042] 本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
[n0043] 在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[n0044] 实施例1：
[n0045] 如图1和图2所示，本实用新型实施例1提供了一种摩擦测试系统，包括拉力机主机模块1、力值传感器与上夹具模块2、循环水浴模块3、有机玻璃筒模块4、砝码夹持模块5和电气与气动控制模块6。
[n0046] 所述拉力机主机模块与用于夹持试件的第一夹持机构连接，并能够带动试件沿竖直方向移动，所述第一夹持机构上设有用于检测竖直方向摩擦力的力值传感器20；
[n0047] 所述砝码夹持模块5(即第二夹持机构)包括用于将试件沿与水平方向夹持的第一夹持件和第二夹持件，所述试件的一端伸入到第一容器的恒温水中；所述第一夹持件与直线轴承连接，直线轴承贯穿第二夹持件后与连接绳的一端连接，连接绳另一端绕过滚轮后与竖直的挂钩砝码13连接。
[n0048] 所述连接绳通过滚轮将挂钩砝码13的竖直方向的动力转换为对第一夹持件的水平方向的拉力，且所述滚轮通过第一连接件与第二夹持件连接。
[n0049] 本实施例中，所述直线轴承为两根，且对称的设置的连接绳延长线的两侧。
[n0050] 可以理解的，在其他一些实施方式中，所述直线轴承也可以为1根、3根、4根或者更多根，本领域技术人员可以根据具体工况设计，这里不再赘述。
[n0051] 所述第一容器中保持一定的液位，使得导丝的一端能够一直位于液体中。
[n0052] 本实施例中，所述第一夹持机构为气动上夹具19，通过气缸带动实现试件上部的夹紧。
[n0053] 可以理解的，在其他一些实施方式中，所述第一夹持机构也可以是液压驱动或者电动驱动或者采用其他直线驱动方式，只要能够实现第一夹持机构对试件的夹紧即可，本领域技术人员可以根据具体公开进行选择，这里不再赘述。
[n0054] 本实施例中，所述试件为导丝18。
[n0055] 所述第一容器为有机玻璃筒11，且所述第二夹持件构固定在筒体的上部。
[n0056] 具体的，所述有机玻璃筒11的上部开有用于试件伸入的开口，所述筒体的侧壁具备一定的厚度，第二夹持件固定在筒体的侧壁上部，即固定在侧壁的上表面。
[n0057] 可以理解的，在其他一些实施方式中，所述第二夹持件也可以固定在侧壁的外表面，也可以同时固定在侧壁的外表面和上表面，本领域技术人员可以根据具体工况进行固定位置的设计，这里不再赘述。
[n0058] 可以理解的，在其他一些实施方式中，所述第一容器也可以是钢化玻璃筒或者塑料筒或者木桶，本领域技术人员可以根据具体工况进行第一容器的选择，这里不再赘述。
[n0059] 本实施例中，所述第一容器为圆筒，可以理解的，在其他一些实施方式中，所述第一容器也可以是方形筒或者圆锥形筒，本领域技术人员可以根据具体工况进行第一容器的形状选择，这里不再赘述。
[n0060] 所述有机玻璃筒11的侧壁上开有进水口和出水口，第一容器的进水口与循环水浴的恒温槽7出水口通过第一软管8连通，所述第一软管8上设有流量阀10，有机玻璃筒11的出水口与循环水浴的恒温槽进水口通过第二软管9连通，所述的循环水浴的恒温槽7可以提供恒定温度的循环水，保证有机玻璃筒内的温度与恒温槽水温一致。
[n0061] 第二夹持件分别通过连接件固定在有机玻璃筒12的上部，且所述第二夹持件固定，第一夹持件能够在砝码的重力下通过直线轴承相对第一夹持件水平移动。
[n0062] 本实施例中，固定方式为螺栓连接，可以理解的，在其他一些实施方式中，固定方式可以是粘接或者铆接，本领域技术人员可以根据具体工况进行固定方式的选择，这里不再赘述。
[n0063] 所述第一夹持件和第二夹持件相对的侧面上均开有用于放置夹片的凹槽。
[n0064] 本实施例中，第一夹持件和第二夹持件上的凹槽正对设置，第一夹持件的凹槽内设有第一夹片15，第二夹持件的凹槽内设有第二夹片16，且第一夹片15和第二夹片16也是正对设置，能够保证两侧的夹片贴合均匀。
[n0065] 第一夹片15/或第二夹片16上设有距离传感器，方便测试导丝夹片的变形量，使得试验条件尽可能的一致，同时可设置距离传感器保证测试数据在统一的工况条件下进行试验，当有多个距离传感器时，以多个传感器的平均值作为最终的距离值。
[n0066] 可以理解的，在其他一些实施方式中，所述凹槽也可以是部分相对设置，且凹槽内的夹片部分相对设置，只要能够实现对导丝的夹持即可，本领域技术人员可以根据具体公开进行选择，这里不再赘述。
[n0067] 所述第一夹持件包括开有用于放置第一夹片15的凹槽的第一夹块14，所述第二夹持件包括开有用于放置第二夹片16的凹槽的第二夹块17，第一夹块和第二夹块正对设置，凹槽正对设置，且凹槽内的夹片正对设置。
[n0068] 电气与气动控制模块6上设有上夹具气动控制阀12，电气与气动控制模块6用于控制拉力机启停以及夹持机构动作，所述电气与气动控制模块6分别与拉力机、第一夹持机构通信。
[n0069] 具体工作方式如下：
[n0070] 首先，将恒温槽7内部加满试验用水，并将恒温槽7出水口与有机玻璃筒11进水口用第一软管8连接并设置流量阀10，同时将恒温槽7进水口与有机玻璃筒11出水口用第二软管9连接，接通恒温槽7电源，并设置恒温槽7内水的温度，待温度达到设定温度后，打开恒温槽7的循环开关，这样就可以与有机玻璃筒11形成循环水浴，可通过控制恒温槽出水的流量阀10控制有机玻璃桶内液位的高低。
[n0071] 其次，操作上夹具气动控制阀12将导丝18夹持在气动上夹具19上面，同时操作拉力机主机软件，使气动上夹具19夹持住导丝18处于合适的位置；
[n0072] 再次，将第一夹片15放置于第一夹块14凹槽内，同时第二夹片16放置于第二夹块17凹槽内，悬挂挂钩砝码13，使得两个导丝夹片夹持住导丝18；
[n0073] 最后，设置试验类型和参数，开始试验，力值传感器的力值大小即是导丝与导丝夹片之间的摩擦力，摩擦系数为摩擦力与挂钩砝码13重力的比值。
[n0074] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种摩擦测试系统，其特征在于，包括拉力机、第一夹持机构和第二夹持机构；
拉力机与第一夹持机构连接，能够通过第一夹持机构带动试件沿竖直方向相对第二夹持机构移动，第一夹持机构上设有力值传感器；
第二夹持机构包括用于将试件沿水平方向夹持的第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件与设置在第二夹持件上的直线轴承的一端连接，直线轴承的另一端通过连接绳绕过滚轮后与竖直方向的配重件连接。
[0002] 2.如权利要求1所述的摩擦测试系统，其特征在于，所述试件为导丝；
或者，所述直线轴承至少为两根；
或者，直线轴承的第二端贯穿第二夹持件后与连接绳的一端连接；
或者，所述连接绳通过滚轮将配重件的竖直方向的动力转换为对第一夹持件的水平方向的拉力，且所述滚轮通过第一连接件与第二夹持件连接；
或者，所述直线轴承的第二端通过第二连接件与连接绳的一端连接；
或者，所述配重件为砝码。
[0003] 3.如权利要求1所述的摩擦测试系统，其特征在于，还包括用于盛放供试件伸入的恒温液体的第一容器，所述第一容器为筒体，且所述第二夹持件固定在筒体的上部。
[0004] 4.如权利要求3所述的摩擦测试系统，其特征在于，所述筒体的上部开有用于试件伸入的开口，第二夹持件固定在筒体的侧壁上部。
[0005] 5.如权利要求3所述的摩擦测试系统，其特征在于，所述第一容器上开有进水口和出水口，第一容器的进水口与循环水浴恒温槽出水口连通，第一容器的出水口与循环水浴恒温槽进水口连通。
[0006] 6.如权利要求3所述的摩擦测试系统，其特征在于，第二夹持件通过第三连接件固定在筒体的上部，且所述第二夹持件固定，第一夹持件能够相对第二夹持件水平移动；
或者，所述筒体为有机玻璃材质或钢化玻璃材质。
[0007] 7.如权利要求1所述的摩擦测试系统，其特征在于，所述第一夹持件和第二夹持件相对的侧面上均开有用于放置夹片的凹槽。
[0008] 8.如权利要求7所述的摩擦测试系统，其特征在于，第一夹持件和第二夹持件的凹槽内的夹片至少有部分位置正对；
或者，
第一夹持件的夹片上和/或第二夹持件的夹片上设有距离传感器。
[0009] 9.如权利要求7所述的摩擦测试系统，其特征在于，所述第一夹持件至少包括开有用于放置夹片的凹槽的第一夹块，所述第二夹持件至少包括开有用于放置夹片的凹槽的第二夹块，第一夹块和第二夹块相对设置，且凹槽内的夹片相对设置。
[0010] 10.如权利要求1所述的摩擦测试系统，其特征在于，还包括用于控制拉力机启停以及夹持机构动作的控制终端，所述控制终端分别与拉力机和第一夹持机构通信。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023099728.4U|CN214334637U|2020-12-18|2020-12-18|一种摩擦测试系统|CN202023099728.4U| CN214334637U|2020-12-18|2020-12-18|一种摩擦测试系统|