本发明专利技术提供一种摩擦系数测量装置及摩擦系数测量方法，所述摩擦系数测量装置包括支撑外管、弹性圆环、夹具、拉力传感器和驱动器，支撑外管用于固定管子，管状织物可套在管子的外壁上，弹性圆环用于在管状织物上施加正压力，夹具一端与管状织物连接，夹具的另一端与拉力传感器连接，驱动器的驱动端与拉力传感器连接。本发明专利技术的摩擦系数测量装置能真实地反映出管状织物与管子外壁的接触状态。管状织物与管子外壁的接触状态。管状织物与管子外壁的接触状态。
【技术实现步骤摘要】
摩擦系数测量装置及其方法
[0001]本专利技术涉及纺织测量
，特别涉及一种摩擦系数测量装置及其方法。
技术介绍
[0002]采用高强纤维，如芳纶、碳纤维、玻璃纤维等制成的管状织物因具有质量轻、耐疲劳性能优异、比刚度与比强度高、耐腐蚀性能好等优点，而被广泛用作工程上的基本构件。管状织物简称管织物，可应用于制作各种输送管道、罩壳、衬套、耐高温隔热管等产品，另外，在航空航天、能源输送、环境保护、化学化工、生物化工、医学等众多领域也有着较好的应用前景。管织物作为输送管道或衬套、罩壳等产品时，要外套或内衬于管子中，然而外套和内衬均会对管壁产生压力，从而导致管织物在管壁上抽拔时产生摩擦阻碍作用。管织物与管壁的这种摩擦特性直接影响管织物实际使用过程中拉伸性能的发挥，影响到载荷的传递和使用工况的稳定性，因此基于管织物特点研究界面摩擦作用具有十分重要的意义。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种摩擦系数测量装置，能测量管状织物与管子外壁的摩擦系数，可更真实地反映出管状织物与管子外壁的接触状态。
[0004]一种摩擦系数测量装置，用于测量管子与管状织物之间的摩擦系数，摩擦系数测量装置包括支撑外管、弹性圆环、夹具、拉力传感器和驱动器，支撑外管用于固定管子，管状织物可套在管子的外壁上，弹性圆环沿着管子的周向设置，弹性圆环用于在管状织物上施加已知正压力，夹具一端与管状织物连接，夹具的另一端与拉力传感器连接，驱动器的驱动端与拉力传感器连接。
[0005]进一步的，上述驱动器包括气缸和活塞杆，该活塞杆的一端设置在该气缸内，该活塞杆的另一端固定有活动台，该拉力传感器与该活动台连接。
[0006]进一步的，上述摩擦系数测量装置还包括支撑座，该支撑座上设有通孔，该支撑外管的一端固定在该支撑座上，该支撑外管容置该管子的管道与该通孔对应，该支撑座内具有容置腔，该驱动器设置在该容置腔内，该活动台的周缘与该容置腔的腔壁接触。
[0007]进一步的，上述容置腔的腔壁上设有滑动导轨，该滑动导轨的长度方向平行于该活动台的移动方向，该活动台的周缘设有与该滑动导轨配合的滑槽。
[0008]进一步的，上述管子的端部设有挡块，该管子设置在该支撑外管的管道内，该挡块抵靠在该支撑外管的端部，该管子与该支撑外管之间通过螺栓紧固连接。
[0009]进一步的，上述摩擦系数测量装置还包括气囊，该气囊设置在该管状织物内，该气囊和该管状织物可设置在该管子的内壁上，该气囊用于在该管状织物上施加已知正压力。
[0010]本专利技术还提供一种摩擦系数测量方法，该方法利用上述的摩擦系数测量装置，该方法用于测量管子的外壁与管状织物之间的外壁摩擦系数，该方法包括：
[0011]将管子固定在该支撑外管内；
[0012]将管状织物套在该管子的外壁上；
[0013]利用驱动器拉动该管状织物脱离该管子，使拉力传感器获得第一拉力值N1；
[0014]将该管状织物套在该管子的外壁上，并将弹性圆环套置在该管状织物上，使该弹性圆环在该管状织物上施加已知正压力；
[0015]利用驱动器拉动该管状织物脱离该管子，使该拉力传感器获得第二拉力值N2，该第二拉力值N2与该第一拉力值N1的差值为该弹性圆环的正压力所产生的摩擦力F
m
，根据该第二拉力值N2与该摩擦力F
m
计算获得该管子的外壁与该管状织物之间的摩擦系数μ
m1
。
[0016]进一步的，多次将该管状织物套在该管子的外壁上，多次利用该驱动器拉动该管状织物脱离该管子，使该拉力传感器获得多个该第一拉力值N1，并对多个该第一拉力值N1计算空载平均值；
[0017]多次将该弹性圆环套置在该管状织物上，多次利用该驱动器拉动该管状织物脱离该管子，使该拉力传感器获得多个该第二拉力值N2，并对多个该第二拉力值N2计算第一负载平均值；
[0018]该第一负载平均值与该空载平均值的差值为该弹性圆环的正压力所产生的外壁摩擦力F
m2
，根据该第一负载平均值与该外壁摩擦力F
m2
计算获得该管子的外壁与该管状织物之间的外壁摩擦系数μ
m3
。
[0019]本专利技术还提供一种摩擦系数测量方法，该方法利用上述的摩擦系数测量装置，该方法用于测量管子的内壁与管状织物之间的摩擦系数，该方法包括：
[0020]将管子固定在所述支撑外管内；
[0021]将气囊装入所述管状织物内，并将所述管状织物和所述气囊装入管子内，所述气囊在所述管状织物上施加正压力；
[0022]利用所述驱动器拉动所述管状织物脱离所述管子，使所述拉力传感器获得第三拉力值N3，根据所述气囊施加的正压力与第三拉力值N3，计算获得所述管子的内壁与所述管状织物之间的摩擦系数μ
m2
。
[0023]进一步的，多次将所述气囊和所述管状织物装入所述管子内，多次利用所述驱动器拉动所述管状织物脱离所述管子，使所述拉力传感器获得多个所述第三拉力值N3，并对多个所述第三拉力值N3计算第二负载平均值，根据所述气囊施加的正压力与第二负载平均值计算获得所述管子的内壁与所述管状织物之间的内壁摩擦系数μ
m4
。
[0024]本专利技术的摩擦系数测量装置可以测量管状织物与管子外壁的摩擦系数，可以更真实地反映出管状织物与管子外壁的接触状态。而且，管状织物与管壁大面积接触时，两者间主要是曲面接触，能很容易实现在曲面上施加均匀的圆周正压力，填补了管状织物与管子之间动、静摩擦系数测量装置的空白。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的摩擦系数测量装置测量管子外壁时的结构示意图。
[0026]图2是本专利技术的摩擦系数测量装置测量管子内壁时的结构示意图。
[0027]图3是芳纶管织物在铝合金管子外壁拉拔时的拉力与位移曲线示意图。
[0028]图4是芳纶管织物在铝合金管子内壁拉拔时的拉力与位移曲线示意图。
具体实施方式
[0029]第一实施例
[0030]图1是本专利技术的摩擦系数测量装置测量管子外壁时的结构示意图，如图1所示，摩擦系数测量装置用于测量管子21与管状织物22之间的摩擦系数，摩擦系数测量装置包括支撑外管11、弹性圆环12、夹具13、拉力传感器14和驱动器15，支撑外管11用于固定管子21，管状织物22可套在管子21的外壁上，弹性圆环12沿着管子21的周向设置，弹性圆环12用于在管状织物22上施加正压力，夹具13一端与管状织物22连接，夹具13的另一端与拉力传感器14连接，驱动器15的驱动端与拉力传感器14连接；
[0031]当管状织物22上未施加正压力时，驱动器15拉动管状织物22脱离管子21，拉力传感器14获得第一拉力值N1；
[0032]当管状织物22上施加正压力时，驱动器15拉动管状织物22脱离管子21，拉力传感器14获得第二拉力值N2，第二拉力值N2与第一拉力值N1的差值为弹性圆环12的正压力所产生的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
计算第一负载平均值；所述第一负载平均值与所述空载平均值的差值为所述弹性圆环的正压力所产生的外壁摩擦力F
m2
，根据所述正压力与所述外壁摩擦力F
m2
，计算获得所述管子的外壁与所述管状织物之间的外壁摩擦系数μ
m3
。9.一种摩擦系数测量方法，其特征在于，所述方法利用权利要求6所述的摩擦系数测量装置，所述方法用于测量所述管子的内壁与所述管状织物之间的摩擦系数，所述方法包括：将管子固定在所述支撑外管内；将气囊装入所述管状织物内，并将所述管状织物和所述气囊装入管子内，所述气囊在所述管状织物上施加正压力；利用...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱秀洋，周飞鲲，许永亮，任强，余俊良，田冬伟，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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