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专利号: 2020106074184
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种岩石结构面摩擦参数自动测试装置的测试方法,其特征在于,测试方法通过岩石结构面摩擦参数自动测试装置实现,其中测试装置包括底座,底座一端设置有支架,支架上与倾斜板一端连接,倾斜板端部设置有挡板,挡板邻近位置处设置有对射式激光传感器,倾斜板上设置有夹具;底座上偏离倾斜板的一端设置有传动机构,所述传动机构包括电机,电机与电信号接收装置电连接,电机的输出端与滚珠丝杠铰接,滚珠丝杠上套设有滚珠螺母,滚珠螺母通过连杆与倾斜板底部铰接;底座的边缘位置处分别设置有若干调平螺母和水准气泡;

所述夹具包括两个相互平行的抵接板,抵接板间通过相互平行的螺杆连接;

测试方法包括如下步骤:

S1、将测试装置放在平整面上,通过调平螺母和水准气泡配合调平;

S2、将电机和电信号接收装置与控制器连接;

S3、将试件放置于夹具上并固定,将夹具移动至远离挡板的设置位置处;

S4、启动电机,并记录电机的启动时间t1,通过电机牵引滚珠丝杠转动,带动滚珠螺母沿滚珠丝杠移动;

S5、当滚珠螺母移动至试件沿倾斜板运动,并且抵接板通过对射式激光传感器时,停止电机转动,并记录电机的停止时间t2;

S6、获取测试装置的尺寸数据,将t1、t2代入,计算得到试件的摩擦角α;

所述测试装置的尺寸数据包括倾斜板与底座之间的垂直距离H,倾斜板上设定位置与对射式激光传感器间的距离L1,连杆长度L2,滚珠丝杠的螺纹导程S;

S6‑1、根据滚珠丝杠的螺纹导程S、t1、t2,计算滚珠螺母水平位移l;

S6‑2、将滚珠螺母水平位移l代入几何关系中,得到倾斜板倾角α,即为试件的摩擦角α;

所述滚珠螺母水平位移l的计算公式为:

其中,w为电机转速;

所述倾斜板倾角α的计算公式为:

2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述对射式激光传感器的间距大于抵接板的宽度。

3.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述调平螺母和水准气泡各有四个,且分别位于底座的四角。

4.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述测试装置还包括控制器,所述控制器与对射式激光传感器、电机和电信号传感器电连接。