一种便携式表面阻力系数测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式表面阻力系数测试装置，本发明专利技术中的动力驱动装置的动力输出轴通过一个连接装置与扭矩测试装置连接；扭矩测试装置通过另一个连接装置、主轴与表面摩擦装置连接。压力测试装置位于装置壳体内部，与表面摩擦装置中侧边的弹簧相接。数据处理显示装置固接于壳体表面。所述的表面摩擦装置包括弹簧、可替换的摩擦面和三抓联轴器。所述的压力测试装置为微型压力传感器，位于装置壳体内部表面摩擦装置的弹簧一侧，能够测量弹簧施加的压力。本发明专利技术可随身携带，可以在不拆卸设备的情况下快速测量表面阻力系数。本发明专利技术采用了可替换的测试头，具有测试范围广的特点。本发明专利技术操作简单，能够实时快速的显示测试结果。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式表面阻力系数测试装置
本专利技术涉及表面测阻领域，具体涉及一种便携式表面阻力测量装置。
技术介绍
摩擦阻力在生产生活中随处可见，在大多数工业流程中均是弊大于利。以船舶航行运输物资为例，由于摩擦阻力的存在，船体在航行中被迫克服大量的阻力做功；这不仅造成船舶的航行速度下降，还大大增加了能源损耗，造成不必要的燃油消耗并产生更多有害气体。深入研究设备摩擦阻力，发展先进的减阻技术，对提高设备工作效率和减少环境污染具有重要意义，是缓解能源危机和环境恶化的重要突破口。研究摩擦阻力的第一步便是对阻力进行有效的测量，目前主要的阻力测试方法主要是水洞、风洞及水槽等。风洞与水洞试验过程繁琐，且投资较大，尤其是风洞试验需要的动力设备及风道的尺寸相对都较大。针对表面阻力的测量，传统的风洞水槽一般用来测试设备投入使用之前的表面阻力系数，当设备投入使用后，若想测试阻力系数则需拆卸及运送测量，过程复杂，成本极高。为实现减阻效率与替换成本之间的平衡，要求测量仪器不但能够准确测量出设备使用前表面的阻力系数，还可以在设备投入使用后，无需拆卸就能方便测出设备表面的阻力系数。因此，开发一种便携式的、耗资少并且测试准确的测试装置具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术针对现有阻力测试方法需要大型设备支持，基础操作复杂且控制条件严苛等问题，提出了一种占地小，操作简单便于拆卸的小型测阻仪器。该装置对环境无要求，载荷稳定，噪声小，同时具有测量和显示结果的功能，且能定量测量不同结构表面的阻力。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术包括动力驱动装置、连接装置、表面摩擦装置、压力测试装置、扭矩测试装置及数据处理与显示装置。所述的动力驱动装置的动力输出轴通过一个连接装置与扭矩测试装置连接；所述的扭矩测试装置通过另一个连接装置、主轴与所述的表面摩擦装置连接。所述的压力测试装置位于装置壳体内部，与表面摩擦装置中侧边的弹簧相接。所述的数据处理显示装置固接于壳体表面。所述的表面摩擦装置包括弹簧、可替换的摩擦面和三抓联轴器。所述的三抓联轴器的输入端与主轴的输出端固接，三抓联轴器与主轴之间有套筒。所述的三抓联轴器输出端有三抓联轴器端盖，所述的三抓联轴器固定在摩擦面背部。所述的三抓联轴器与三抓联轴器端盖之间留有间隙，三抓联轴器端盖的横向位置可以在一定范围内变化。所述的压力测试装置为微型压力传感器，位于装置壳体内部表面摩擦装置的弹簧一侧，能够测量弹簧施加的压力。测试时，所述的动力装置带动主轴及摩擦面转动，所述的表面摩擦装置的摩擦面与被测表面接触并向表面施加压力，所述的扭矩测试装置测得扭矩大小，所述的压力测试装置测得表面压力大小。根据扭矩大小和接触面半径计算得到阻力大小，再根据压力得到阻力系数。进一步说，所述的动力装置采用电机作为驱动源，所述电机的动力输出轴插入装置壳体内部，与梅花联轴器相连，梅花联轴器的另一端与扭矩测试装置相连。所述的动力输出与所述的扭矩测试装置的中心轴重合。进一步说，所述的扭矩测试装置包括扭矩传感器和支撑座。所述的支撑座固接于装置壳体内侧，所述的扭矩传感器固接在支撑座上。所述的扭矩传感器两端均连接有梅花联轴器。进一步说，所述的主轴通过弧形轴支架固定。进一步说，所述的数据处理与显示装置包括微处理器和LED显示屏。所述的微处理器接收扭矩测试装置和压力测试装置的数据并计算出表面阻力系数，所述的LED显示屏用于显示阻力测试结果。本专利技术的有益效果：本专利技术与目前常见的阻力系数测试装置相比具有体积小，携带方便的特点。大型的阻力系数测试装置位置固定，需要将测试器件拆解运输到测试地点，而本专利技术可随身携带，可以在不拆卸设备的情况下快速测量表面阻力系数。本专利技术采用了可替换的测试头，具有测试范围广的特点，无论是光滑表面还是非光滑表面都可以测量，刚体和弹性体表面也能够测量。本专利技术操作简单，能够实时快速的显示测试结果；成本低，体积小，操作安全，噪声小，维护极其方便。附图说明图1是便携式表面阻力系数测试装置整体结构示意图；图2是表面摩擦装置内部结构示意图；图3是弧形轴支架结构剖视图；图4是表面摩擦装置可插拔结构局部放大示意图。具体实施方式下面结合附图说明本专利技术的具体实施过程。参照附图：如图1所示，一种便携式阻力系数测量装置，该装置包括电机1、梅花联轴器3和梅花联轴器11、扭矩信号耦合器12、主轴10、表面摩擦装置9、数据处理与显示装置4。所述的电机1的动力输出端与所述的梅花联轴器3固接，所述的梅花联轴器3的另一端与所述的扭矩信号耦合器12的输入端固接。所述的扭矩信号耦合器12的输出端与所述的梅花联轴器11固接，所述的梅花联轴器11另一端与主轴10固接。所述的数据处理与显示装置4嵌入装置壳体5，并通过螺钉固接。电机1为整个装置的动力源。其通过螺钉2与装置壳体固接。所述的电机1位于装置壳体外部，其动力输出轴插入壳体5内部。所述的电机1的动力轴与梅花联轴器3固接。所述的装置外壳5有四块板组成，其中包括两个大板和两个小板，两个大板板面互相平行放置，两个小板板面也互相平行并且夹在两个大板之间由螺钉连接固定，小板板面与大板板面互相垂直。所述的四块板互相拼接并由螺钉固定，形成一个长方体空腔，用于包裹阻力系数测试装置的内部结构。所述的扭矩信号耦合器12两端分别固接梅花联轴器3和梅花联轴器11。扭矩信号耦合器12通过增高块13固定于装置壳体内侧。所述的扭矩信号耦合器具有测试扭矩的功能，当输入端带动扭矩信号耦合器轴转动时，如果输出端没有施加阻力，则扭矩大小为0，如果输出端受到阻力，扭矩信号耦合器将能够测得扭矩大小。结合图1和图2所示，所述的主轴10输入端接梅花联轴器11，主轴10的输出端连接三抓联轴器22。为使主轴10运行稳定，利用弧形轴支架6支撑。主轴10与弧形轴支架6间有轴承7，并由套筒8固定轴承位置。所示的弧形轴支架6结构如图3所示，通过螺钉固定于壳体5内侧，弧形轴支架6卡在装置壳体5的凹槽中，所述的弧形轴支架6采用三角结构，用料少，支撑牢固，对装置重量影响小。所述的表面摩擦装置9的内部结构如图2所示。包括弹簧15、轴承18、可替换摩擦面20、三抓联轴器22。所述的表面摩擦装置9的基座部分通过螺钉14及螺钉25等固接。所述的三抓联轴器22的输入端与主轴10的输出端固接，三抓联轴器22与主轴10之间有套筒23。所述的三抓联轴器22输出端有三抓联轴器端盖19，所述的三抓联轴器19通过螺钉固定在摩擦面背部。所述的三抓联轴器22与三抓联轴器端盖19之间留有间隙，三抓联轴器端盖19的横向位置可以在一定范围内变化。螺钉16、套筒17、轴承18、可替换摩擦面20、三抓联轴器端盖19、螺钉21组成阻力系数测试装置的测试头。测试头采用可插拔结构，如图4所示，未与装置固接，可按照需求替换。测试头支撑部分内部采用弹簧15连接，允许测试头受压而产生横向位移。弹簧15左侧压有压力传感器24，所述的压力传感器24能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式表面阻力测试装置，其特征在于，该装置包括动力驱动装置、连接装置、表面摩擦装置、压力测试装置、扭矩测试装置及数据处理与显示装置；/n所述的动力驱动装置的动力输出轴通过一个连接装置与扭矩测试装置连接；所述的扭矩测试装置通过另一个连接装置、主轴与所述的表面摩擦装置连接；所述的压力测试装置位于装置壳体内部，与表面摩擦装置中侧边的弹簧相接；所述的数据处理显示装置固接于壳体表面；/n所述的表面摩擦装置包括弹簧、可替换的摩擦面和三抓联轴器；所述的三抓联轴器的输入端与主轴的输出端固接，三抓联轴器与主轴之间有套筒；所述的三抓联轴器输出端有三抓联轴器端盖，所述的三抓联轴器固定在摩擦面背部；/n所述的压力测试装置为微型压力传感器，位于表面摩擦装置的弹簧一侧，能够测量弹簧施加的压力；/n测试时，所述的动力装置带动主轴及摩擦面转动，所述的表面摩擦装置的摩擦面与被测表面接触并向表面施加压力，所述的扭矩测试装置测得扭矩大小，所述的压力测试装置测得表面压力大小；根据扭矩大小和接触面半径计算得到阻力大小，再根据压力得到阻力系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式表面阻力测试装置，其特征在于，该装置包括动力驱动装置、连接装置、表面摩擦装置、压力测试装置、扭矩测试装置及数据处理与显示装置；
所述的动力驱动装置的动力输出轴通过一个连接装置与扭矩测试装置连接；所述的扭矩测试装置通过另一个连接装置、主轴与所述的表面摩擦装置连接；所述的压力测试装置位于装置壳体内部，与表面摩擦装置中侧边的弹簧相接；所述的数据处理显示装置固接于壳体表面；
所述的表面摩擦装置包括弹簧、可替换的摩擦面和三抓联轴器；所述的三抓联轴器的输入端与主轴的输出端固接，三抓联轴器与主轴之间有套筒；所述的三抓联轴器输出端有三抓联轴器端盖，所述的三抓联轴器固定在摩擦面背部；
所述的压力测试装置为微型压力传感器，位于表面摩擦装置的弹簧一侧，能够测量弹簧施加的压力；
测试时，所述的动力装置带动主轴及摩擦面转动，所述的表面摩擦装置的摩擦面与被测表面接触并向表面施加压力，所述的扭矩测试装置测得扭矩大小，所述的压力测试装置测得表面压力大小；根据扭...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷云庆，于凌志，于立博，牟介刚，吴登昊，周佩剑，徐茂森，何晨栋，张军军，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33