[實用新型]一種動靜摩擦系數測定及摩擦力探究裝置

有效

• 申請號: 201720257308.3
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN206684021U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 劉俊;楊玉良;王江奎
• 申請（專利權）人: 商洛學院
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02;G01L5/00;G09B23/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本實用新型屬于摩擦力測量技術領域，特別涉及一種動靜摩擦系數測定及摩擦力探究裝置。

背景技術

在工業生產過程中，摩擦是工業生產的關鍵因素之一，摩擦會引起產品變形不均勻、磨損、打滑等，這將對產品性能和壽命都有很大的影響，因此摩擦問題是工程應用中亟待解決的課題之一。動靜摩擦系數測定是對不同材料之間的摩擦性能研究的重要試驗之一。

摩擦力與相互摩擦的物體有關，因此物理學中對摩擦力所作做出的描述不一般化，也不像對其他的力那么精確。

國內相關研究機構對滑動摩擦系數的研究主要基于轉盤式摩擦阻力測試儀，該現有的實驗摩擦系數測定系統結構復雜，需要多種精密元器件，且測試件只能為圓形截面，給試樣制備帶來了局限。所公開測量靜摩擦系數的儀器很多都有較強的針對性，即使用范圍局限在一類材料間的摩擦系數測定，不適用于其他材料。

物理課中的有關摩擦力教學內容，1、現有儀器中沒有形象直觀地探究演示靜摩擦力因素的儀器，使實驗教學非常困難，靜摩擦力的研究和實驗成為物理教師最為頭疼的教學難題。2、現有儀器用手絞動方法拉動摩擦塊，無法掌握水平方向的拉力和勻速運動兩方面的科學要求。3、現有儀器在使用時不能隨時更換摩擦材料，為使用者提供了不便。

目前所公開測定摩擦系數或探究摩擦力影響因素的系統均只能單獨進行測定或探究，沒有集成于一體。現有儀器功能的短缺和缺陷，成為亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種動靜摩擦系數測定及摩擦力探究裝置，以解決現有 技術中動靜摩擦系數測量儀對材料選擇針對性強、試樣制備大小、形狀要求高，教學中形象直觀性差、拉力方向不水平、運動不勻速、摩擦材料更換不便等問題。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種動靜摩擦系數測定及摩擦力探究裝置，包括系統平臺、直流低速電機、繞線輪、固定鉗、電腦測力采集裝置、力傳感器平臺、力傳感器、上摩擦材料、下摩擦材料和放置摩擦材料平臺；直流低速電機固定在系統平臺上表面的一端，繞線輪固定在直流低速電機的輸出軸上；系統平臺上表面的另一端設置有力傳感器平臺，力傳感器平臺與直流低速電機之間設置有放置摩擦材料平臺，放置摩擦材料平臺能夠在系統平臺上水平運動；放置摩擦材料平臺上表面疊加設置有上摩擦材料和下摩擦材料；放置摩擦材料平臺和繞線輪之間設置有電機拉力線；力傳感器平臺上設置有力傳感器，力傳感器通過數據線與電腦測力采集裝置連接；力傳感器和上摩擦材料之間設置有力傳感器拉力線；放置摩擦材料平臺的邊緣設置有若干個用于固定下摩擦材料的固定鉗。

進一步的，繞線輪和直流低速電機之間設置有聯軸器；直流低速電機通過電機支架固定在系統平臺上；直流低速電機還連接有開關電源、調速器和三擋旋轉開關；三擋旋轉開關有正轉、反轉和停止三個擋位。

進一步的，系統平臺的下表面設置有若干短支撐腳；力傳感器平臺的下表面設置有若干長支撐腳；系統平臺的上表面設置有系統平臺水準器；力傳感器平臺的上表面設置有力傳感器平臺水準器；力傳感器平臺與放置摩擦材料平臺之間設置有拉伸彈簧。

進一步的，放置摩擦材料平臺的下表面的兩側設置有凹槽滑輪；在系統平臺上與凹槽滑輪對應的位置設置有兩根平行的凸導軌；凹槽滑輪套在凸導軌上；凸導軌的端頭處均固定設置有擋板。

進一步的，系統平臺的一個側邊上設置有兩個行程開關；兩個行程開關之間的距離小于凸導軌的長度；在放置摩擦材料平臺的一側邊的兩個端頭上固定設置有觸壁，觸壁能 夠觸碰到行程開關。

進一步的，固定鉗包括固定力臂、鉗臂、活動力臂、把手和螺紋桿；固定力臂水平設置，鉗臂垂直固定在固定力臂的一端，活動力臂的一端套設在鉗臂，且活動力臂與固定力臂平行；活動力臂的另一端垂直貫穿設置有螺紋桿；螺紋桿的頂端設置有把手。

進一步的，下摩擦材料和力傳感器平臺之間還放置有拉力線水平測量儀。

進一步的，拉力線水平測量儀包括底座、支撐板、鐵板、水準器支架、水準器、雙刻度板和調節螺栓；支撐板垂直固定在底座上，支撐板上設置有長條形通孔，支撐板一側表面通過螺栓固定設置有鐵板，鐵板上設置有與支撐板一樣的通孔；支撐板的另一側通過調節螺栓設置有雙刻度板，調節螺栓穿過長條形通孔設置在雙刻度板上，且雙刻度板與支撐板呈90°夾角；水準器支架垂直設置在雙刻度板上，水準器支架的上表面設置有水準器。

進一步的，上摩擦材料上放置有若干砝碼。

與現有技術相比，本實用新型有以下技術效果：