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专利名称：鞋底摩擦磨损实验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实验装置，特别是涉及一种鞋底摩擦磨损实验机。
背景技术：
鞋子有着悠久的发展史。大约在5000多年前的仰韶文化时期，就出现了兽皮缝制的最原始的鞋。鞋子是人保护脚免于受伤的一种工具。最早人们为了克服特殊情况下，避免脚受伤或者不舒适，就发明了毛皮鞋子。鞋子的设计和制造发展到现在，逐步形成了现在的样式。各种样式功能的鞋子随处可见。鞋底的材料也发生了很大的变化，出现了橡塑合成底、牛筋底、PU底、真皮底等。然而人类行走依靠的是鞋底与地面之间的摩擦，不同体态的人在不同的地面环境，以不同的行走方式行走时鞋底摩损有所不同。对鞋子的选择不恰当容易造成鞋底的磨损加剧，从而造成了资源的极大浪费，同时废弃的鞋子也对环境造成了很大的污染。因此，该领域技术人员需要设计出一种实验装置对不同体态人群在不同环境以不同行走方式行走时鞋底摩擦磨损状况进行模拟，实现对鞋底摩擦磨损的实验，为鞋子的生产制造提供数据支持。

发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足之处提供一种鞋底摩擦磨损实验机，能对不同体态人群在不同环境以不同行走方式行走时鞋底摩擦磨损状况进行模拟，从而完全解决上述现有技术的问题。本发明的目的是通过如下方式实现的:一种鞋底摩擦磨损实验机，包括实验台底座、实验台、支架、可控法向压力气缸、气缸连杆、滑板、驱动电机、扭矩传感器、鞋楦、弹性材料、鞋楦连接杆和试样夹紧装置，所述实验台和支架设置在实验台底座上，实验台上安装试样夹紧装置，可控法向压力气缸固定于支架顶部，在支架上设有竖向导轨，滑板滑动配合在导轨上并通过气缸连杆与可控法向压力气缸连接，驱动电机安装在滑板上，沿其主轴圆周均匀设置若干鞋楦连接杆，鞋楦连接杆端部设有鞋楦，鞋楦底部设置弹性材料，扭矩传感器固定在滑板上与驱动电机主轴连接。进一步，在实验台底座上设置过渡垫板，实验台通过四个对称分布的可控角位移气缸安装在过渡垫板上。进一步，所述过渡板上安装用于测量实验台倾角的角位移传感器。进一步，在实验台上设置试样垫板，试样垫板上设有导向滑动槽，试样夹紧装置对应导向滑动槽设置在试样垫板上。进一步，所述鞋楦连接端均布螺纹孔，鞋楦连接杆与鞋楦螺纹连接，可调整鞋楦与鞋楦连接杆之间的角度。进一步，所述实验台底座底面安装有调平螺钉。与现有技术相比，本发明的有益 效果在于:能够对不同体态人群在不同环境以不同行走方式行走时鞋底摩擦磨损情况进行模拟，实现对鞋底摩擦磨损的实验，可为不同人群选择鞋子提供数据支持，亦可为制鞋厂家在针对不同区域生产鞋子时，选择合适的鞋底材料提供数据支持。并且，有效减小鞋底磨损，延长鞋子使用寿命，进而减小对环境的污染和对资源的浪费。


图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。如图1所示，一种鞋底摩擦磨损实验机，包括实验台底座13、实验台20、支架10、可控法向压力气缸4、气缸连杆5、滑板7、驱动电机9、扭矩传感器8、鞋楦1、弹性材料2、鞋楦连接杆3和试样夹紧装置16，所述支架10通过紧固螺钉11固定在实验台底座13上，在实验台底座13上设置过渡垫板15，实验台20通过四个对称分布的可控角位移气缸18安装在过渡垫板15上，所述过渡板15上安 装用于测量实验台20倾角的角位移传感器14，在实验台20上设置试样垫板21，试样垫板21上设有导向滑动槽19，试样夹紧装置16对应导向滑动槽19设置在试样垫板21上，可控法向压力气缸4固定于支架10顶部，在支架10上设有竖向导轨6，滑板7滑动配合在导轨6上并通过气缸连杆5与可控法向压力气缸4连接，驱动电机9安装在滑板7上，沿其主轴圆周均匀设置若干鞋楦连接杆3，鞋楦连接杆3端部设有鞋楦1，鞋楦I底部设置弹性材料2，扭矩传感器8固定在滑板7上与驱动电机9主轴连接。所述鞋楦I连接端均布螺纹孔22，鞋楦连接杆3与鞋楦I螺纹连接，通过调整鞋楦连接杆3与鞋楦I上不同螺纹孔22连接，可使鞋楦I产生一定角度。所述实验台底座13底面安装有调平螺钉12。在使用时，实验试样17通过试样夹紧装置16固定在试样垫板21上，通过可控法向压力气缸4的升降及鞋楦I底部弹性材料2的变形来最大程度的模拟人走路时鞋底与地面的接触压力及接触状态；通过控制驱动电机9的转速来模拟不同行走速度下鞋底与不同地面材质的摩擦状况；通过可控角位移气缸18的升降实现对鞋底偏磨的模拟；通过调整鞋楦I与鞋楦连杆3的角度，可模拟不同人走路步态对鞋底摩擦磨损的情况，如外八字脚和内八字脚等；通过更换实验试样17，可模拟人在不同地面材质行走时，不同鞋底材料和鞋底纹路的摩擦磨损特性测试。因此，本发明可有效的模拟不同人群在不同环境下鞋底的摩擦磨损特性，实验提高鞋子的舒适性、止滑性和安全性，且本装置结构紧凑，功能全面，便于实现。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种鞋底摩擦磨损实验机，其特征在于:包括实验台底座(13)、实验台(20)、支架(10)、可控法向压力气缸(4)、气缸连杆(5)、滑板(7)、驱动电机(9)、扭矩传感器(8)、鞋楦(I)、弹性材料(2)、鞋楦连接杆(3)和试样夹紧装置(16)，所述实验台(20)和支架(10)设置在实验台底座(13)上，实验台(20)上安装试样夹紧装置(16)，可控法向压力气缸(4)固定于支架(10)顶部，在支架(10)上设有竖向导轨(6)，滑板(7)滑动配合在导轨(6)上并通过气缸连杆(5 )与可控法向压力气缸(4 )连接，驱动电机(9 )安装在滑板(7 )上，沿其主轴圆周均匀设置若干鞋楦连接杆(3 )，鞋楦连接杆(3 )端部设有鞋楦(I)，鞋楦(I)底部设置弹性材料(2 )，扭矩传感器(8 )固定在滑板(7 )上与驱动电机(9 )主轴连接。
2.根据权利要求1所述的鞋底摩擦磨损实验机，其特征在于:在实验台底座(13)上设置过渡垫板(15),实验台(20)通过四个对称分布的可控角位移气缸(18)安装在过渡垫板(15)上。
3.根据权利要求2所述的鞋底摩擦磨损实验机，其特征在于:所述过渡板(15)上安装用于测量实验台(20)倾角的角位移传感器(14)。
4.根据权利要求3所述的鞋底摩擦磨损实验机，其特征在于:在实验台(20)上设置试样垫板(21)，试样垫板(21)上设有导向滑动槽(19)，试样夹紧装置(16)对应导向滑动槽(19)设置在试样垫板(21)上。
5.根据权利要求4所述的鞋底摩擦磨损实验机，其特征在于:所述鞋楦(I)连接端均布螺纹孔(22 )，鞋楦连接杆(3 )与鞋楦(I)螺纹连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的鞋底摩擦磨损实验机，其特征在于:所述实验台底座(13)底面安 装有调平螺钉(12)。
全文摘要
本发明公开了一种鞋底摩擦磨损实验机，包括实验台底座、实验台、支架、可控法向压力气缸、气缸连杆、滑板、驱动电机、扭矩传感器、鞋楦、弹性材料、鞋楦连接杆和试样夹紧装置，所述实验台和支架设置在实验台底座上，实验台上安装试样夹紧装置，可控法向压力气缸固定于支架顶部，在支架上设有竖向导轨，滑板滑动配合在导轨上并通过气缸连杆与可控法向压力气缸连接，驱动电机安装在滑板上，沿其主轴圆周均匀设置若干鞋楦连接杆，鞋楦连接杆端部设有鞋楦，鞋楦底部设置弹性材料，扭矩传感器固定在滑板上与驱动电机主轴连接。本发明能够对鞋底摩擦磨损情况进行实验，为人们选择鞋子提供数据支持，亦可为制鞋厂家选择合适的鞋底材料提供数据支持。
文档编号G01N3/56GK103234850SQ201310157260
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者董霖, 李珂, 李传喜, 田兴春, 徐伟, 文桥, 陶景青 申请人:西华大学