和主管道段23例如為直筒狀，過渡段22連接在收發(fā)球段21和主管道段23之間，為錐環(huán)形。
[0050]進一步地，如圖5所示，所述伺服電動滑臺9包括:
[0051 ]滑座94，設(shè)置在所述支架I上；
[0052]導(dǎo)軌93，設(shè)置在所述滑座94上；
[0053]伺服電機92，設(shè)置在所述滑座94上，伺服電機92連接伺服電機控制箱10，伺服電機控制箱10設(shè)置在支架上；
[0054]滑動平臺95，設(shè)置在所述導(dǎo)軌93上并連接所述伺服電機92。這樣，伺服電動滑臺9用于控制清管器4的運動速度，試驗時通過改變清管器4的速度模擬變速條件下清管器4的清管過程，從而得出清管器的皮碗與管壁之間的摩擦力隨速度變化時的非線性響應(yīng)關(guān)系，進一步將這種非線性響應(yīng)關(guān)系擬合成數(shù)學(xué)模型完善清管器清管時的動力學(xué)模型。
[0055]進一步地，所述水平模擬管道2為透明管道，所述清管器非穩(wěn)態(tài)摩擦在線測試實驗裝置還包括:設(shè)置在所述水平模擬管道外并對所述水平模擬管道觀察的顯微鏡和對顯微鏡實時成像進行記錄的攝像機，原位觀測不同運行速度變化下皮碗的受力變形過程以及皮碗與管壁的接觸變化規(guī)律，實現(xiàn)可視化研究。
[0056]進一步地，所述透明管道為有機玻璃管道，清管器在有機玻璃管道運行時用高速攝像機和顯微鏡記錄皮碗的非線性變形過程，以及皮碗和管壁的接觸過程，這樣，可以保證透明管道具有足夠的強度，滿足清管器非穩(wěn)態(tài)摩擦在線模擬和測試實驗。
[0057]進一步地，所述水平模擬管道2與所述清管器連接軸5為同軸設(shè)置，以實現(xiàn)均勻摩擦。
[0058]進一步地，如圖6所示，所述清管器還包括:套設(shè)在所述清管器連接軸中部的圓柱體42、設(shè)置在所述圓柱體上并位于圓柱體兩端的第一圓形托盤43和第二圓形托盤49、分別設(shè)置在所述清管器連接軸上并位于所述第一圓形托盤和第二圓形托盤外端的第一擋板47和第二擋板48、設(shè)置在所述第一圓形托盤43和第一擋板47之間的第一壓緊塊44、以及設(shè)置在所述第二圓形托盤49和第二擋板48之間的第二壓緊塊45;其中，所述皮碗41通過套在所述圓柱體42上設(shè)置在所述清管器連接軸5上，并且所述皮碗41被所述第一壓緊塊和/或第二壓緊塊夾緊在所述清管器連接軸5的軸向上。這樣能夠?qū)ζね?1施加需要的壓力，以便研究皮碗與管壁非線性摩擦力對于清管器相關(guān)參數(shù)的變化。
[0059]進一步地，所述清管器連接軸5與所述第一擋板47通過螺紋連接，便于拆卸。二者的連接可以為間距連接，例如清管器連接軸不直接和第一擋板進行螺紋連接，而是首先連接軸上設(shè)置的軸肩靠在第二擋板上，進而從第一擋板中心孔伸出帶有螺紋的連接軸，此處連接軸螺紋的外徑略小于第一擋板中心孔直徑，一螺母和連接軸連接后其一端面緊靠第一擋板上，從而將清管器固定在連接軸上。
[0060]進一步地，所述第一壓緊塊44和第二壓緊塊45均為圓環(huán)狀，以便安裝并且壓緊皮碗。
[0061]進一步地，所述第一壓緊塊44能拆卸的連接在所述第一擋板47上，所述第二壓緊塊能拆卸的連接在第二擋板48上，這樣，通過換上不同過盈量和厚度的皮碗以及不同直徑的和數(shù)量的壓緊塊可研究清管器相關(guān)參數(shù)的變化對皮碗與管壁之間非線性摩擦力的影響。
[0062]本發(fā)明的清管器非穩(wěn)態(tài)摩擦在線測試實驗裝置100可以采用按照上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的多種配合方式，為了增加實驗的穩(wěn)定性、可靠性、減少占地空間，進一步的本發(fā)明的清管器非穩(wěn)態(tài)摩擦在線測試實驗裝置100詳細結(jié)構(gòu)可以采用如下設(shè)置:
[0063]如圖3所示，支架I的上層設(shè)有兩列平行設(shè)置的上層縱梁101和兩列平行設(shè)置的上層橫梁102，上層縱梁101和上層橫梁102之間通過直角連接件103連接形成支架I的上層平面，直角連接件103為等腰直角三角形形狀的角鐵，每列上層縱梁101分別通過三角連接件103連接上層支撐梁104和整體長支撐梁105，每列上層橫梁101分別通過三角連接件103連接上層支撐梁104和整體長支撐梁105。
[0064]上層橫梁101用于放置水平模擬管道2，水平模擬管道2通過一卡箍3固定在支架I上。水平模擬管道2的第一端和第二端分別與支架I的上層橫梁102的第一端和第二端對應(yīng)設(shè)置，在圖2中，水平模擬管道2的第一端和支架I的上層縱梁101第一端朝向左邊，其第二端朝向右邊。
[0065]支架的中層設(shè)置有兩列平行的中層橫梁106，兩列中層橫梁106通過角連接件固定有多個中層縱梁107形成支架I的中層平面，中層縱梁107上用于放置伺服電動滑臺9，每列中層橫梁106分別通過三角角連接件103連接整體長支撐梁105和整體短支撐梁108，位于兩列中層橫梁106端部的兩列中層縱梁107分別通過三角角連接件103連接整體長支撐梁105和整體短支撐梁108，兩列中層橫梁106和兩列中層縱梁107在整體長支撐梁105及整體短支撐梁108之間都設(shè)有斜撐梁109，斜撐梁109—端通過鈍角連接塊110連接在中層橫梁106或中層縱梁107上，另一端通過鈍角連接塊110連接在整體長支撐梁105或整體短支撐梁108上，鈍角連接件110的結(jié)構(gòu)及連接方式與三角角連接件103相似，其形狀為等腰鈍角三角形，兩者均為現(xiàn)有技術(shù)中慣用的連接件。
[0066]整體支架I的底層設(shè)有兩列底層橫梁111，每個底層橫梁111分別通過三角連接件103連接整體長支撐梁105和整體短支撐梁108，兩列底層橫梁111之間設(shè)有多個底層縱梁112，位于兩列底層橫梁111端部的兩個底層縱梁112分別通過三角角連接件103連接整體長支撐梁105和整體短支撐梁108，兩列底層橫梁111和多個底層縱梁112形成支架I的底層平面，在多個底層縱梁112之間相互設(shè)有一固定橫梁113，固定橫梁113位于底層平面的中心線上，底層平面用于放置伺服電機控制箱11。
[0067]兩列底層橫梁111和底層縱梁112在整體長支撐梁105及整體短支撐梁108之間都設(shè)有斜撐梁109，斜撐梁109—端通過鈍角連接塊110連接在底層橫梁111或底層縱梁112上，另一端通過鈍角連接塊110連接在整體長支撐梁105或整體短支撐梁108上。
[0068]清管器連接軸5的一端和清管器4的圓柱體連接，另一端和拉壓傳感器6左端連接；拉壓傳感器連接軸7的一端和拉壓傳感器6右端連接，另一端連接在滑臺耳板8上;滑臺耳板8固定連接在伺服電動滑臺9上，伺服電動滑臺9上安裝有編碼器91，編碼器91用于記錄清管器4在水平管道2內(nèi)運行時的實時速度，可通過伺服電機控制箱10控制清管器4的速度變化，從而模擬清管器4在不同運行條件下的清管作業(yè)。
[0069]收發(fā)球段21的內(nèi)徑大于清管器皮碗41的外徑，主管道段23的內(nèi)徑小于清管器皮碗41的外徑，清管器皮碗41在主管道段23中運行時和主管道段23形成過盈配合。
[0070]伺服電動滑臺9包括:光電編碼器91、伺服電機92、導(dǎo)軌93、滑座94和滑動平臺95，光電編碼器91和伺服電機92后部伸出的傳動軸連接，用于記錄滑臺運行時的實時速度，伺服電機92為現(xiàn)有技術(shù)。導(dǎo)軌93連接固定在滑座94上，滑座94和伺服電機92的外殼連接固定?；瑒悠脚_95上加工有一凹槽，通過凹槽和導(dǎo)軌93的配合放置在導(dǎo)軌93上，滑動平臺95上固定有滑臺耳板8?；瑒悠脚_95和電機92的傳動軸通過滾珠絲杠配合連接，電機92轉(zhuǎn)動時通過滾珠絲杠機構(gòu)帶動滑動平臺95沿導(dǎo)軌93運動。
[0071]伺服電動滑臺9設(shè)置有凹槽用于連接三角角連接件103，伺服電動滑臺9通過三角角連接件103連接固定在支架I上。伺服電動滑臺9用于控制清管器4的運動速度，試驗時通過改變清管器4的速度模擬變速條件下清管器4的清管過程，從而得出清管器的皮碗與管壁之間的摩擦力隨速度變化時的非線性響應(yīng)關(guān)系，進一步將這種非線性響應(yīng)關(guān)系擬合成數(shù)學(xué)模型完善清管器清管時的動力學(xué)模型。
[0072]如圖6所示，清管器4上設(shè)置有清管器皮碗41，清管器的結(jié)構(gòu)包括一骨架，該骨架的中部為圓柱體42，圓柱體42上靠近第一端和靠近第二端的位置分別加工有與其軸線垂直的第一圓形托盤43和第二圓形托盤49。第一圓形托盤43外側(cè)的圓柱體上套設(shè)有清管器皮碗41、多個第一壓緊塊44，清管器