摩擦系數儀的應用拓展

                        引言

摩擦力在我們學術的基本定律上往往是被忽略的，但是這被忽略的力在我們生活中卻是*的。

在現實社會生活中，人要行走、汽車剎車、拿東西等都是靠摩擦力；生產上，所有的工廠都用到。

如貨物的運輸、齒輪旋轉，皮帶運輸，輪軸轉動等都是靠摩擦力。

一、摩擦系數的概念

摩擦系數是指兩表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有關，而和接觸面積的大小無關。依運動的性質，它可分為動摩擦系數和靜摩擦系數。

1摩擦系數的計算

(方程式圖1)fs為靜摩擦力

或 fs=μs*N； N為垂直力

而這破壞力也是要使物體啟動的zui大的力，我們又叫此力為zui大靜摩擦力。所以，我們應把上式改寫成：

(方程式圖2)fk為動摩擦力

如汽車啟動后過了些時候它會慢慢的減速下來，zui后靜止。這表示物體運動時，它的表面和另一表面，仍然存在摩擦力。（如地面）而實驗發現此力比靜止時的摩擦力來得小，我們定義這摩擦力和垂直于地面的作用力叫做動摩擦系數μk，寫成式子如下：

fk=μk*N

所以，由上我們可得知μs>μk

二、摩擦系數的大小與我們生活生產的關系

例如

1）汽車的輪胎與地面的摩擦力，小了的情況下它的抓地力就會減小易打滑，從而引發交通事故；大了的情況下安全性高了耗油量也高了，所以要達到適中，就要計算它的準確值            

2）我日常用的物品掛鉤與其墻面的摩擦力當然是越大越好了，軸承間滾珠的摩擦力當然是越小越好了。

有了這方面的認知后那我們如何來掌握各種材料間的摩擦系數值呢

我給出了一些材料的摩擦系數值（見附錄）

三、摩擦系數的測量

1、今天我們推廣的是這個儀器，就叫摩擦系數儀。

它是由試驗裝置由水平試驗臺、滑塊、測力系統和使水平試驗臺上兩試驗表面相對移動的驅動機構等組成。

2、產品優點

   這部儀器適用于測量塑料薄膜和薄片、橡膠、紙張、紙板、編織袋、織物風格、通信電纜光纜用金屬材料復合帶、輸送帶、木材、涂層、剎車片、雨刷、鞋材、輪胎等材料滑動時的靜摩擦系數和動摩擦系數。通過測量材料的滑爽性，可以控制調節材料生產質量工藝指標，滿足產品使用要求。另外還可用于化妝品、滴眼液等日化用品的滑爽性能測定。

  除了能測量多種材料外摩擦系數儀可同時測定試樣的靜摩擦系數和動摩擦系數，靜置時間自動計時；動、靜摩擦系數自動清零，確保試樣間的充分接觸，提高測試結果的準確性，儀器試驗臺面和測試滑塊均經過消磁處理和剩磁檢測，有效地降低了系統測試誤差，設備采用微電腦控制，搭配菜單式操作界面，PVC控制面板和液晶顯示屏，方便用戶進行試驗操作及數據查看，液晶屏實時顯示力值及動、靜摩擦系數，配備微型打印機自動打印單件或成組試樣的試驗報告，標準的RS232接口，方便系統與電腦的外部連接和數據傳輸。

3、摩擦系數儀的原理

將條狀試驗樣品用夾樣器夾住，同時用待測樣包住滑塊，然后將滑塊安放在傳感器的掛孔上，在一定的接觸壓力下，通過電機帶動齒條使傳感器移動，也就是使兩試驗表面相對移動。傳感器所測得的力信號經過集成器放大，送入記錄器，同時分別記錄動摩擦系數和靜摩擦系數。

4、摩擦系數儀的使用

在使用前要先安裝

ISO 8295、GB 10006、ASTM D1894、TAPPI T816

這幾種軟件，用來確認標準值

裁切待測試軟包裝材料試樣;

打開摩擦系數儀，進行參數設定;

將試樣在標準環境下進行至少16小時的處理，每次測試取兩個8cmX20cm的試樣;

將一個試樣的實驗表面向上，平整的的固定在水平實驗臺上。試樣與試驗臺的長度方向應平行。將另一試樣的試驗表面向下，包住滑塊毛氈的一面，用膠帶在兩側固定。若試樣較厚或剛性較大，可將其取成63cmX63cm（滑塊尺寸），在滑塊底面和試樣非試驗表面間用雙面膠帶固定試樣;

將固定有試樣的滑塊無沖擊的放在*個試樣中央，并使兩試樣的的試驗方向與滑塊方向平行且測力系統恰好不受力;

將標準滑塊與傳感器連接;

在軟件界面點擊運行試驗，試驗結束后，取下滑塊，點擊回位，目的是保護傳感器。應測試多組試樣; 由儀器統計分析實驗結果，并打印;

 5、摩擦系數測試儀的基本操作步驟如下：

1）薄膜（片）對薄膜（片）時的測定

 將一個試樣的試驗表面向上，平整的固定在水平試驗臺上。試樣與試驗臺的長度方向應平行。將另一試樣的試驗表面向下，包住滑塊，用膠帶在滑塊前沿和上表面固定式樣。

摩擦系數儀試樣尺寸，每次測量一般需要二個8 cm X 20 cm的試樣。

如果樣品較厚或剛性較大，固定到滑塊上必須用雙面膠帶時，一個試樣的尺寸應與滑塊底面尺寸(63 mm X 63 mm)一樣。

2）試樣的裁取

試樣 應 在 樣品整個寬度或圓周(管膜時)均勻裁取。

摩擦系數測試儀作為一種精密的測試設備，其安裝、調整及工作環境都有一定的要求，以保證測試結果的準確性和試驗機的正常工作。

3）把試驗機置于堅固的平臺上，調整機架下方的調整螺母，使機架上的水平泡處于中間位置。

4）將試驗機的電源線插入室內供電系統的三芯插座，打開電源開關，即可試驗。

5)試驗　打開機架控制板上的電源開關，按下“試驗"鍵，進入顯示界面。再按下“試驗"鍵，既可做試驗，試驗做到38秒自動停止，在試驗過程中試驗機自動顯示力值曲線并計算結果，按下“回位"鍵，回到原始位置。如要打印可按下“打印"鍵，如果試件進行第二次試驗，步驟同上。

6)關機　試驗結束后，關閉電源。

五、維護與保養

為了使摩擦系數測試儀處于良好的工作狀態并有較長的使用壽命，必須定期對試驗機進行維護保養。

1每次試驗以前，將試件按標準要求作好后再安裝在工作臺上。

2更換試樣時，測力傳感器非常靈敏，不要碰壓，否則會造成損壞。

3試驗結束關閉電源后，應將試驗機擦凈，放好，以備下一次使用。

4試驗機長時間不用時，應定期在轉動部位注入適量潤滑油，以保證機件良好的工作狀態。

                 附錄

                        靜摩擦系數            動摩擦系數

材料名稱        無潤滑     有潤滑      無潤滑      有潤滑

鋼-鋼            0.15    0.1～0.12      0. 1     0.05～0.1

鋼-軟鋼           0.2     0.1～0.2

鋼-鑄鐵           0.3     0.2                   0.05～0.15

鋼-青銅          0.15     0.15～0.18              0.1～0.15

軟鋼-鑄鐵         0.2     0.18                   0.05～0.15

軟鋼-青銅        0.2       0.18                   0.07～0.15

鑄鐵-鑄鐵        0.18      0.15                  0.07～0.12

鑄鐵-青銅                0.15～0.2                0.07～0.15

青銅-青銅        0.1       0.2                     0.07～0.1

皮革-鑄鐵     0.3～0.5    0.15          0.6           0.15

橡皮-鑄鐵        0.8                    0.5

木材-木材  0.4～0.6       0.1         0.2～0.5     0.07～0.15