一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置，包括弧形台，还包括平台和侧壁，所述平台相切接在弧形台的底端，所述侧壁设于弧形台和平台的同一侧面，所述侧壁上安装有轴承，所述轴承内安装有转轴，所述转轴位于弧形台与平台的交接线上方，所述转轴上分别设有用于测量待测颗粒转动角度的角度测量机构和用于将待测颗粒沿弧形台的弧面移动和释放的颗粒挡件；还公开脆性颗粒滚动摩擦系数的测量方法，是采用一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置进行测量。本实用新型专利技术的装置将原本具有高度差的竖直高台替换为平台，待测颗粒不需要抛出，降低了脆性颗粒发生破碎的风险，可以得到足够的测量数据，提高测量时的精度。提高测量时的精度。提高测量时的精度。

A measuring device for rolling friction coefficient of brittle particles

【技术实现步骤摘要】
一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置


[0001]本技术属于滚动摩擦系数测量领域，具体涉及一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置。

技术介绍

[0002]颗粒介质是人类生产生活中常见的一种物质组态，其离散的特性导致它表现出一些不同于一般固体，液体，气体的独特性质，但是人们对颗粒物料的认识远远没有到达成熟的地步，如今离散单元法已被证明是一个可靠和有效的工具来表征颗粒状散装物料的性质。颗粒的微观力学特性影响颗粒流宏观的性质。因此，通过精准的实验来标定输入EDEM中的接触参数就显得尤为重要，对于后续土方机械等的研究中精准的表达物料间及其设备的宏观参数有着不可或缺的影响。
[0003]滚动摩擦系数是EDEM仿真中重要的接触参数，它直接影响仿真的精度和结果，滚动摩擦的选取对物料料堆得检测和评估具有很大的意义。对于滚动摩擦系数的测定，目前还没有确切的测量装置及测量方法，大多数都是通过虚拟测量来标定滚动摩擦系数。通过虚拟测量，控制变量法反推出来的滚动摩擦系数，由于各个参数的不断变化，存在较大的误差。现有的颗粒测量装置我们查到有专利号201621411240.1公开的一种测量滚动摩擦系数的装置，装置包括竖面高台、弧形斜台、石板，所述的竖面高台为方形体，四个侧面均为竖直面，竖面高台的顶端设置有弧形斜台；所述的弧形斜台的底端与竖面高台的一个侧面连接，这个侧面的底部设置有水平的石板；所述的石板上铺有湿纸巾。该技术在弧形斜台上设置夹持装置，便于测量实验小球初始滚落位置的角度及高度，使测量数据更为精确；弧形斜台设置在竖面高台上，使弧形斜台的底端和石板之间形成高度差，便于计算实验小球水平抛出的动能。该装置用于测量硬质颗粒(如石头颗粒)是没有问题的，但是当要测量脆性颗粒(如土壤颗粒)，抛出后容易发生颗粒破碎，得不到足够的测量数据，影响测量时的精度。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是解决上述技术问题，提供一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置，本技术装置减少了抛出设置，降低了脆性颗粒发生破碎的风险，继而可提高测量时的精度。
[0005]为实现上述的目的，本技术的技术方案为：
[0006]一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置，包括弧形台，还包括平台和侧壁，所述平台相切接在弧形台的底端，所述侧壁设于弧形台和平台的同一侧面，所述侧壁上安装有轴承，所述轴承内安装有转轴，所述转轴位于弧形台与平台的交接线上方，所述转轴上分别设有用于测量待测颗粒转动角度的角度测量机构和用于将待测颗粒沿弧形台的弧面移动和释放的颗粒挡件。
[0007]作为进一步的技术方案，以上所述颗粒挡件包括提升杆和颗粒挡板，所述提升杆
活动穿过转轴上下表面，提升杆的上端设有限位杆，继而使提升杆卡在转轴的上表面，与转轴同轴心转动；所述转轴的上表面设有用于放置限位杆的限位座；所述颗粒挡板设在提升杆的下端，当提升杆卡在转轴的上表面时，颗粒挡板与所述弧面的间距小于待测颗粒的直径。
[0008]作为进一步的技术方案，以上所述角度测量机构包括角度板和角度指示针，所述角度板以轴承为圆心安装于侧壁上；所述角度指示针的一端与固定在转轴上，与转轴同轴心转动；所述角度指示针的另一端指向角度板上的角度数。
[0009]作为进一步的技术方案，当提升杆自然竖直放置时，所述角度指示针指向角度板上的0
°
。
[0010]作为进一步的技术方案，以上所述弧形台的弧面角度不大于90
°
。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0012]1、本技术的装置将原本具有高度差的竖直高台替换为平台，待测颗粒不需要抛出，降低了脆性颗粒发生破碎的风险，可以得到足够的测量数据，提高测量时的精度；并且，本技术可用于测量硬质颗粒和脆性颗粒(如土壤颗粒)，应用范围更广。
[0013]2、本技术设计了颗粒挡件与角度测量机构同步转动，当提升杆以转轴为圆心转动带动待测颗粒沿着弧形台的弧面移动时，角度指示针与转轴同步转动，可直接读出待测颗粒的起始位置与竖直面的夹角θ度数；当待测颗粒到达设定角度时，提升杆向上提起即可实现待测颗粒无初速度沿着弧面向平台滚动，继而实现滚动和角度测量同步进行，减少了实验人员分开测量角度的繁琐操作，并且待测颗粒和角度指示针同步移动，测量更为准确。
附图说明
[0014]图1为本技术一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置的结构示意图；
[0015]图2为本技术测量数据示意图。
[0016]附图标记：1
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弧形台，2
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平台，3
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侧壁，4
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轴承，5
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转轴，6
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提升杆，7
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颗粒挡板，8
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限位杆，9
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限位座，10
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角度板，11
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角度指示针，12
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待测颗粒。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式并不局限于实施例表示的范围。
[0018]实施例1：
[0019]如图1所示，一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置，包括弧形台1，弧形台1的弧面角度为90
°
，还包括平台2和侧壁3，平台2相切接在弧形台1的底端，侧壁3设于弧形台1和平台2的同一侧面，侧壁3上安装有轴承4，轴承4内安装有转轴5，转轴5位于弧形台1与平台2的交接线上方，转轴5上分别设有用于测量待测颗粒转动角度的角度测量机构和用于将待测颗粒12沿弧形台1的弧面移动和释放的颗粒挡件。颗粒挡件包括提升杆6和颗粒挡板7；提升杆6活动穿过转轴5上下表面，可实现上下自由移动；提升杆6的上端设有限位杆8，继而使提升杆6限位卡在转轴5的上表面，与转轴5同轴心转动；转轴5的上表面设有用于放置限位杆8的限位座9，限位座9为V形结构固定在转轴5的上表面，限位杆8放置在V形结构之间，实现前
后限位；颗粒挡板7设在提升杆6的下端，颗粒挡板7为条形板结构，与提升杆6组成“L”形，可与提升杆6一同转动；当提升杆6卡在转轴5的上表面时，颗粒挡板7与弧面的间距小于待测颗粒12的直径，这样可实现待测颗粒12的遮挡，继而可将待测颗粒12由颗粒挡板7推动至弧面的设定高度处。
[0020]侧壁3上设有角度测量机构，角度测量机构包括角度板10和角度指示针11，角度板10以轴承4为圆心安装于侧壁3上，角度板10呈扇形结构位于轴承4的右下角处，角度指示针11的一端与固定在转轴5上，与转轴5同轴心转动；角度指示针11的另一端指向角度板10上的角度数，本实施例中提升杆6与角度指示针11夹角呈90
°
，当提升杆6自然竖直放置时，角度指示针11水平指向角度板10上的0
°
，当提升杆6开始转动时，角度指示针11同步转动后的读数即为提升杆6的转动角度，又为待测颗粒12的起始位置与竖直面的夹角θ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置，包括弧形台，其特征在于：还包括平台和侧壁，所述平台相切接在弧形台的底端，所述侧壁设于弧形台和平台的同一侧面，所述侧壁上安装有轴承，所述轴承内安装有转轴，所述转轴位于弧形台与平台的交接线上方，所述转轴上分别设有用于测量待测颗粒转动角度的角度测量机构和用于将待测颗粒沿弧形台的弧面移动和释放的颗粒挡件。2.根据权利要求1所述的一种脆性颗粒滚动摩擦系数测量装置，其特征在于：所述颗粒挡件包括提升杆和颗粒挡板，所述提升杆活动穿过转轴上下表面，提升杆的上端设有限位杆，继而使提升杆卡在转轴的上表面，与转轴同轴心转动；所述转轴的上表面设有用于放置限位杆的限位座；所述颗粒挡板设在提升杆的下端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贝，吴星，陈立创，臧晓辉，冯春林，陈栋，冯美英，李光辉，陈晖，韦茂志，朱琼，
申请(专利权)人：柳州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：