1.系統(tǒng)組成（對應(yīng)原要求a）

儀器需集成以下核心功能模塊，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)力輸出→力傳遞→數(shù)據(jù)采集→結(jié)果呈現(xiàn)”的完整測試閉環(huán)：

驅(qū)動(dòng)單元：扭力伺服電機(jī)；

傳動(dòng)單元：旋轉(zhuǎn)軸；

執(zhí)行單元：旋轉(zhuǎn)盤（含摩擦腳）；

感知單元：扭矩傳感器；

加載單元：旋轉(zhuǎn)加載裝置（含砝碼組）；

控制單元：數(shù)據(jù)記錄與顯示系統(tǒng)；

固定單元：試樣夾持裝置。

人造板滑動(dòng)摩擦系數(shù)測試儀

2.驅(qū)動(dòng)與扭矩檢測機(jī)制（對應(yīng)原要求b）

伺服電機(jī)控制邏輯：扭力伺服電機(jī)采用扭矩漸進(jìn)加載模式，增益速率設(shè)定為0.1 N·m/s（原文“Nem”為標(biāo)準(zhǔn)單位筆誤，正確單位為“牛頓米/秒”）。即測試過程中，電機(jī)輸出扭矩以每秒0.1 N·m的速率線性增加，模擬實(shí)際工況下的動(dòng)態(tài)摩擦加載。

扭矩傳遞路徑：伺服電機(jī)→旋轉(zhuǎn)軸→扭矩傳感器→檢測實(shí)際輸出扭矩值（傳感器直接捕獲旋轉(zhuǎn)軸傳遞的動(dòng)態(tài)扭矩信號）。

3.旋轉(zhuǎn)加載裝置與正壓力控制（對應(yīng)原要求c）

加載原理：通過砝碼重力提供摩擦過程的法向正壓力（正壓力=砝碼質(zhì)量×重力加速度，g取9.8 m/s2）。

砝碼配置：標(biāo)配3個(gè)可調(diào)質(zhì)量砝碼——2.5 kg、5 kg、10 kg（覆蓋24.5 N~98 N的正壓力范圍）。

安裝結(jié)構(gòu)：

旋轉(zhuǎn)盤盤面設(shè)有2個(gè)定位銷（保證砝碼安裝位置唯一性）；

砝碼本體預(yù)留安裝孔（與定位銷匹配），實(shí)現(xiàn)砝碼與旋轉(zhuǎn)盤的剛性連接，避免加載過程中砝碼偏移。

4.旋轉(zhuǎn)盤高度調(diào)節(jié)（對應(yīng)原要求d）

旋轉(zhuǎn)盤通過螺桿式升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)垂直方向的位置調(diào)整，適配不同厚度的試樣，確保摩擦腳與試樣表面完全貼合且壓力均勻。

5.旋轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)與摩擦腳布置（對應(yīng)原要求e）

旋轉(zhuǎn)盤基本參數(shù)：

形狀：圓形；

直徑：100 mm（盤面整體尺寸）。

摩擦腳安裝規(guī)則：在旋轉(zhuǎn)盤上，以75 mm為直徑的內(nèi)切圓周為基準(zhǔn)，將該圓周四等分（相鄰摩擦腳圓心角90°），每個(gè)等分點(diǎn)安裝1塊摩擦腳（共4塊，對稱分布以保證受力均衡）。

6.摩擦腳技術(shù)要求（對應(yīng)原要求f）

材質(zhì)與性能：采用鞋底專用橡膠，邵氏硬度D60（高硬度橡膠，耐磨損、抗形變）；

尺寸規(guī)格：長×寬×厚=2 mm×2 mm×5 mm（需重點(diǎn)驗(yàn)證合理性，詳見“技術(shù)說明”）；

物理特性：密度=1.04 g/cm3（符合鞋底橡膠的典型密度范圍）。

7.扭矩傳感器性能（對應(yīng)原要求g）

量程：0 N·cm~4000 N·cm（即0~40 N·m，覆蓋中高扭矩摩擦測試需求）；

精度：±20 N·cm（即±0.2 N·m，滿足一般工業(yè)測試的精度要求）。

8.數(shù)據(jù)采集與顯示（對應(yīng)原要求h）

必須具備雙功能裝置：

1.信號記錄裝置：實(shí)時(shí)采集扭矩傳感器的輸出信號（如電壓/電流信號），支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲（至少保留測試全過程原始數(shù)據(jù)）；

2.數(shù)據(jù)顯示裝置：將記錄的扭矩信號可視化呈現(xiàn)（如實(shí)時(shí)曲線、數(shù)值面板），便于操作人員監(jiān)控測試狀態(tài)。

9.試樣夾持裝置（對應(yīng)原要求i）

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：基于水平平臺構(gòu)建，平臺側(cè)面安裝螺桿驅(qū)動(dòng)的夾緊擋塊（螺桿旋轉(zhuǎn)→擋塊線性移動(dòng)）；

操作流程：將試樣平放于平臺→調(diào)節(jié)螺桿推動(dòng)擋塊→從側(cè)面擠壓試樣→確保試樣在摩擦過程中無滑動(dòng)、無翹起（適配平板狀人造板試樣）。

關(guān)鍵技術(shù)說明與優(yōu)化建議

1.單位修正：原要求b中的“Nem”為標(biāo)準(zhǔn)單位筆誤，應(yīng)統(tǒng)一為N·m/s（扭矩增益速率）、“N·cm”（扭矩單位）。

2.摩擦腳尺寸質(zhì)疑：原要求f中摩擦腳尺寸為“2 mm×2 mm×5 mm”，其接觸面積僅4 mm2（0.004 cm2），會(huì)導(dǎo)致局部壓強(qiáng)極大（如10 kg砝碼正壓力下，壓強(qiáng)≈245000 Pa），易引發(fā)試樣損傷或數(shù)據(jù)異常。建議核實(shí)尺寸：若為筆誤，合理尺寸應(yīng)為20 mm×20 mm×5 mm（接觸面積400 mm2，壓強(qiáng)≈2450 Pa，更符合宏觀摩擦測試邏輯）。

3.功能擴(kuò)展性：建議補(bǔ)充轉(zhuǎn)速可調(diào)功能（如伺服電機(jī)支持0~300 r/min轉(zhuǎn)速設(shè)置），以測試不同滑移速度下的摩擦系數(shù)；同時(shí)增加安全防護(hù)措施（如旋轉(zhuǎn)盤防護(hù)罩），避免操作人員接觸運(yùn)動(dòng)部件。

總結(jié)

TD17657-HM2型儀器的核心設(shè)計(jì)圍繞“可控扭矩加載+砝碼正壓力調(diào)節(jié)+多摩擦腳同步測試”展開，適用于人造板等材料的滑動(dòng)摩擦性能評估。需重點(diǎn)關(guān)注摩擦腳尺寸的合理性驗(yàn)證及單位標(biāo)準(zhǔn)化，確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與重復(fù)性。