CN2391193Y - 摩擦系数测定仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于力学领域固体间摩擦系数的测定仪器。它既可测定物体的静摩擦系数,也可测定物体的滑动摩擦系数。它是采用测倾斜角法来测定物体的静摩擦系数的。其结构合理,测量精度高,测量速度快,操作方便。它可应用于摩擦力的科学研究领域和物理实验教学方面。
Description
本实用新型属于力学中固体间摩擦系数的测定仪器。它既可测定物体的静摩擦系数,也可测定物体的滑动摩擦系数。并且它的测量精度高,测量速度快,操作方便。该测定仪既可用于摩擦力的研究领域,也可用于物理实验教学方面。
一般的摩擦系数测量装置总要受到一些因素的影响。平面——滑轮法,要受到滑轮的摩擦影响;一般的测倾斜角法,对斜角的测量精度不高,导致摩擦系数测量的误差较大(见赵景员,王淑贤.力学,高等教育出版社,1979.160)。
本实用新型的目的在于提供一种能克服各种因素的影响,且使用方便的新型摩擦系数测定仪。
本实用新型所提供的摩擦系数测定仪,其特征是由三脚底座上的两坚直支撑杆来支撑一个转轴,并使转轴只能沿其轴心直线转动,角度园盘和操作平板分别固定在转轴上,并能与转轴一起转动,角度游标是与三脚底座上的一竖直支撑杆固定在一起,水准仪固定在操作平板上,通过平板水平调节螺丝来确定平板的水平位置,并用水平顶丝将操作平板定位在水平面,平衡重物吊挂在操作平板的一端,使平板倾斜调节螺丝在调节倾角过程中能始终保持平稳并升降自如。
所述摩擦系数测定仪上采用的水准仪为园盘型水准仪。所述摩擦系数测定仪是用金属材料精加工而制成。
以下结合附图进一步对本实用新型进行说明:
图1是摩擦系数测定仪的原理图。
图2是本实用新型的立体示意图。
本实用新型摩擦系数测定仪其原理如图1所示。当测量两物体之间的静摩擦系数时,可将两物体同时放于一倾角可以变化的斜面上,一物体置于另一物体之上。下面的物体固定于斜面上,上面的物体可以自由滑动。在斜面建立坐标系,沿斜面向下的方向为X轴正方向,垂直于斜面向上的方向为y轴的正方向。根据牛顿第二定律分析上面的物体开始运动时的情况。当倾斜角不大时,上面的物体相对于下面的物体仍处于静止状态。这时上面的物体在y方向的受力为N-mgcosθ,在X方向的受力为mgsinθ-f,f为两物体间的静摩擦力。其动力学方程可表述为:
其中f<μsN,摩擦力f未达到最大静摩擦力,此时物体仍处于静止状态。
由此可得静摩擦系数
μs=tgθs
因为静摩擦系数与物体表面的性质(光洁度、硬度、湿度、温度、以及污染程度等)有关,所以静摩擦系数要在具体条件下具体测定。
本实用新型摩擦系数测定仪所用的角度园盘上刻有360°,每度又有两小格,每小格表示为半度(α=30′),半度之下要通过游标读出。游标最小可读到1′。为了消除本测定仪的偏心差,每次测量可分别用左游标a,右游标b读数,并多次测量,取平均。即
其中
θa和
θb分别表示为通过左右两游标多次测量的角度的平均值,θ0为操作平板水平位置时的角度读数。
则物体的静摩擦系数就为:
此方法也可测量物体的滑动摩擦系数,这里就不再赘述了。
本实用新型提供的摩擦系数测定仪的结构如图2所示,它是由三脚底座1上的两坚直支撑杆11来支撑其转轴5使转轴只能沿其轴心直线转动,其角度园盘2和操作平板4分别固定在转轴5上,并能与转轴一起转动,其角度游标3是与三脚底座上的一竖直支撑杆固定在一起的,是不可动的,其水准仪6固定在操作平板4上,通过平板水平调节螺丝9来确定平板的水平位置,并用水平顶丝10将操作平板定位在水平面,其平衡重物7吊挂在操作平板的一端,使平板倾斜调节螺丝8在调节倾角过程中能始终保持平稳并升降自如。
与现有技术相比,本实用新型摩擦系数测定仪,具有操作简便、测量精确的特点。由于其角度园盘、操作平板它们分别和转轴固定在一起,并可以一起转动。由于角度园盘左右两边有两个固定不动的角度游标,所以操作平板转动的角度可通过它读出。且只要角度园盘直径足够大,其角度与其游标的刻线就可做的非常精细,因而测量的角度就足够精确。
Claims (3)
1.一种摩擦系数测定仪,其特征是由三脚底座(1)上的两坚直支撑杆(11)来支撑其转轴(5)使转轴只能沿其轴心直线转动,角度园盘(2)和操作平板(4)分别固定在转轴(5)上,并能与转轴一起转动,角度游标(3)是与三脚底座上的一竖直支撑杆固定在一起,水准仪(6)固定在操作平板(4)上,通过平板水平调节螺丝(9)来确定平板的水平位置,并用水平顶丝(10)将操作平板定位在水平面,平衡重物(7)吊挂在操作平板的一端,使平板倾斜调节螺丝(8)在调节倾角过程中能始终保持平稳。
2.根据权利要求1所述摩擦系数测定仪,其特征是所说的水准仪为园盘型水准仪。
3.根据权利要求1所述摩擦系数测定仪,其特征是所说的摩擦系数测定仪是用金属材料精加工而制成。
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1999
- 1999-10-21 CN CN 99251092 patent/CN2391193Y/zh not_active Expired - Fee Related
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