发明名称 动物足底和沙土间附着系数多角度测量装置
摘要 本发明公开了一种动物足底和沙土间附着系数多角度测量装置,其包括沙地面形成装置、力和位移测量装置和动物足部固定装置,先在地面形成装置的土槽中准备好要测试的地面环境,再将动物足用速干水泥固定于动物足部固定装置的可拆分式法兰盘中,并将法兰盘固定在活动圆盘上,将力和位移测量装置的位移传感器清零,先在垂直方向给动物足加载,然后再在土槽上缓慢施加水平加载。即可得到水平方向力与位移的变化关系,用水平力的最大值除以动物足底所受最大的力即为动物足在沙地上的附着系数。本发明在测量附着力时,由于加载的速度为2mm/min,加载速度非常小,因此惯性力没有影响。装置的结构简单,测量方便。
申请公布号 CN105181586A 申请公布日期 2015.12.23
申请号 CN201510654658.9 申请日期 2015.10.12
申请人 吉林大学 发明人 张锐;马松松;任雷;李建桥
分类号 G01N19/04(2006.01)I 主分类号 G01N19/04(2006.01)I
代理机构 长春市四环专利事务所(普通合伙) 22103 代理人 张建成
主权项 一种动物足底和沙土间附着系数多角度测量装置,其特征在于:包括沙地面形成装置、力和位移测量装置和动物足部固定装置,其中沙地面形成装置包括底板(1)、滚轴限位板(2)、滚轴(3)、轴承端盖(4)、支撑杆(9)、可调轴承支架(5)、限位轴承(6)和土槽(8),轴承限位板(2)固定在底板(1)上,五根滚轴(3)均匀安装在轴承限位板(2)上,并用轴承端盖(4)限定滚轴(3)的轴向运动。四根支撑杆(9)垂直固定在底板上,支撑杆(9)上安装有可调轴承支架(5),可调轴承支架(5)上安装有限位轴承(6),将土槽(8)放在滚轴(3)上时,通过调节限位轴承(6)可以保证土槽(8)在受力方向运动而不发生大的偏转;动物足部固定装置包括可拆分式法兰盘(15)、活动圆盘(11)、固定圆盘(12)、直线轴承(14)和光轴(13),四根支撑杆(9)的顶端用螺纹固定了一个底座(10),底座(10)上安装有三根光轴(13),装有直线轴承(14)的活动圆盘(11)套在三根光轴(13)上,以保证活动圆盘(11)能够上下运动;将可拆分式法兰盘(15)拆开成三片,把动物足放入之后合并成完整形状,将可拆分式法兰盘(15)用螺丝固定在活动圆盘(11)上,这就保证了动物足能够在竖直方向的运动;力和位移测量装置包括带力传感器的水平加载机构(21)、带力传感器的垂直加载机构(22)和两个位移传感器(7),在与滚轴(3)垂直方向设有带力传感器的水平加载机构(21),带力传感器的水平加载机构(21)是由通过定滑轮改变加载方向的万能试验机和一个S型力学传感器组成,通过钢丝绳牵引,实现水平方向低速加载并测得拉力的变化;钢珠(19)上方竖直方向设有带力传感器的垂直加载机构(22),带力传感器的垂直加载机构(22)是由一个万能试验机和一个S型力学传感器组成,实现垂直方向的恒力加载;两个位移传感(7)固定在倒L型板(23)上,倒L型板(23)固定在滚轴限位板(2)的一端,位移传感器(7)与土槽(8)的侧面紧密接触,能够测到土槽(8)微小的位移;在固定好的可拆分式法兰盘(15)上固定有两块有凸台的可拆分式支撑板(16),可拆分式支撑板(16)的上端固定有支撑板端盖(17),支撑板端盖(17)上固定有具有圆柱形凹槽的下圆柱凹槽(18),下圆柱凹槽(18)里放有钢珠(19),并用有圆柱形凹槽的上圆柱凹槽(20)作为压板。垂直方向的力直接加载到钢珠(19)上而不是动物足上。钢珠(19)配合下圆柱凹槽(18)和上圆柱凹槽(20),能够将来自带力传感器的垂直加载机构(22)的力能够垂直地加载到动物足部上。此时无论带力传感器垂直加载机构(22)的上圆柱凹槽(20)的下端是否是处于水平位置还是与水平面有微小的角度,钢珠(19)的存在能够将载荷调节到垂直位置;可拆分式法兰盘(15)上具有多个螺纹孔,活动圆盘上(11)有环形凹槽,在一次测量后,松开固定螺丝,使可拆卸式法兰盘(15)相对于活动圆盘(11)发生相对转动后固定。
地址 130022 吉林省长春市人民大街5988号
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