本實(shí)用新型涉及摩擦系數(shù)物理實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

物理實(shí)驗(yàn)中，測量不同材質(zhì)的摩擦系數(shù)是重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn)課程，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式是使用拉力計(jì)手動(dòng)拉動(dòng)物體在不同材質(zhì)的物體表面進(jìn)行滑動(dòng)，通過測量所用拉力和物體質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。但是傳統(tǒng)的測量方式很難保證物體做勻速運(yùn)動(dòng)，因此造成讀數(shù)困難，很難得到準(zhǔn)確的拉力數(shù)值。不僅如此，受到桌面等實(shí)驗(yàn)器材的限制，物體的運(yùn)動(dòng)距離受到很大限制，有事需要進(jìn)行多次操作才能得到所需數(shù)據(jù)，非常麻煩。另外，在進(jìn)行不同材質(zhì)的摩擦系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常選用不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，需要頻繁的更換實(shí)驗(yàn)物體并測量其質(zhì)量，非常繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，是針對上述存在的技術(shù)不足，提供一種摩擦系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)裝置。體積小，有效降低實(shí)驗(yàn)所需空間，方便實(shí)驗(yàn)進(jìn)行；使用時(shí)，采用電控恒速裝置和讀數(shù)裝置，更加容易實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)和讀數(shù)，方便測量；實(shí)驗(yàn)操作簡單，更換實(shí)驗(yàn)條件方便，節(jié)省時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：提供一種摩擦系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)裝置，包括“L”形實(shí)驗(yàn)臺和六棱柱實(shí)驗(yàn)塊；“L”形實(shí)驗(yàn)臺水平部分開有矩形皮帶安裝槽；矩形皮帶安裝槽內(nèi)安裝有皮帶傳動(dòng)裝置；所述皮帶傳動(dòng)裝置包括：恒速電機(jī)、皮帶和與“L”形實(shí)驗(yàn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)連接的兩根轉(zhuǎn)軸；恒速電機(jī)的動(dòng)力輸出端與其中一根轉(zhuǎn)軸固定連接；恒速電機(jī)與“L”形實(shí)驗(yàn)臺固定連接；皮帶外表面的中間部分為粘接區(qū)；粘接區(qū)上粘接有材質(zhì)層；“L”形實(shí)驗(yàn)臺上端右側(cè)固定有“n”形支架；“n”形支架上端安裝有液晶顯示器，左端固定有壓力傳感器模塊；壓力傳感器模塊左端固定有墊塊；壓力傳感器模塊的輸出端與液晶顯示器的輸入端連接；六棱柱實(shí)驗(yàn)塊放置在材質(zhì)層上，與材質(zhì)層滑動(dòng)配合；墊塊左側(cè)開有與六棱柱實(shí)驗(yàn)塊右側(cè)中間棱角形狀和位置對應(yīng)的凹槽；六棱柱實(shí)驗(yàn)塊的六個(gè)側(cè)面的材質(zhì)均不相同；“L”形實(shí)驗(yàn)臺左側(cè)豎直部分滑動(dòng)連接有三層抽屜；中層抽屜內(nèi)存放有側(cè)面為不同材質(zhì)組合的六棱柱實(shí)驗(yàn)塊；下層抽屜內(nèi)存放有不同材質(zhì)的材質(zhì)層。

進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，摩擦系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)裝置的上層抽屜內(nèi)存放有不同材質(zhì)的或是相同材質(zhì)不同表面處理方法并且其它參數(shù)相同的滑塊。

進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，摩擦系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)裝置的“L”形實(shí)驗(yàn)臺底端四角螺紋連接有支腳，上端后側(cè)固定有左右方向的A氣泡水平儀和前后方向的B氣泡水平儀。

本實(shí)用新型與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置相比，其有益效果在于：

1、采用物體不動(dòng)，接觸面運(yùn)動(dòng)的方式，有效降低實(shí)驗(yàn)所需的空間，方便實(shí)驗(yàn)進(jìn)行；采用恒速電機(jī)帶動(dòng)皮帶的皮帶傳動(dòng)裝置，更加簡單的實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)條件；皮帶表面可粘接不同的材質(zhì)層，更換實(shí)驗(yàn)條件簡單方便，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更豐富；采用壓力傳感器模塊和液晶顯示器將摩擦力等參數(shù)實(shí)時(shí)顯示，讀書方便；六棱柱實(shí)驗(yàn)塊的側(cè)面材料均不行同，更換實(shí)驗(yàn)條件簡單，可更加直觀的對比摩擦系數(shù)大?。?/p>

2、存放的不同材質(zhì)或相同材質(zhì)不同表面處理方法的滑塊可以更多的增加實(shí)驗(yàn)的對比數(shù)據(jù)，更多的展示摩擦系數(shù)的相關(guān)因素；

3、通過調(diào)節(jié)支腳配合A氣泡水平儀和B氣泡水平儀將實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)節(jié)至水平狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)過程中不增加角度因素，實(shí)驗(yàn)誤差更小，結(jié)果的計(jì)算過程更加簡單。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型票皮帶傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型的電路圖；

圖5為本實(shí)用新型的邏輯電路圖；

圖中，1、“L”形實(shí)驗(yàn)臺；2、六棱柱實(shí)驗(yàn)塊；3、矩形皮帶安裝槽；4、恒速電機(jī)；5、皮帶；6、轉(zhuǎn)軸；7、粘接區(qū)；8、材質(zhì)層；9、“n”形支架；10、液晶顯示器；11、壓力傳感器模塊；12、墊塊；13、凹槽；14、抽屜；15、滑塊；16、支腳；17、A氣泡水平儀；18、B氣泡水平儀。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1-5所示，摩擦系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)裝置，包括“L”形實(shí)驗(yàn)臺1和六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2；“L”形實(shí)驗(yàn)臺1水平部分開有矩形皮帶安裝槽3；矩形皮帶安裝槽3內(nèi)安裝有皮帶傳動(dòng)裝置；所述皮帶傳動(dòng)裝置包括：恒速電機(jī)4、皮帶5和與“L”形實(shí)驗(yàn)臺1轉(zhuǎn)動(dòng)連接的兩根轉(zhuǎn)軸6；恒速電機(jī)4的動(dòng)力輸出端與其中一根轉(zhuǎn)軸6固定連接；恒速電機(jī)4與“L”形實(shí)驗(yàn)臺1固定連接；皮帶5外表面的中間部分為粘接區(qū)7；粘接區(qū)7上粘接有材質(zhì)層8；“L”形實(shí)驗(yàn)臺1上端右側(cè)固定有“n”形支架9；“n”形支架9上端安裝有液晶顯示器10，左端固定有壓力傳感器模塊11；壓力傳感器模塊11左端固定有墊塊12；壓力傳感器模塊11的輸出端與液晶顯示器10的輸入端連接；六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2放置在材質(zhì)層8上，與材質(zhì)層8滑動(dòng)配合；墊塊12左側(cè)開有與六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2右側(cè)中間棱角形狀和位置對應(yīng)的凹槽13；六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2的六個(gè)側(cè)面的材質(zhì)均不相同；“L”形實(shí)驗(yàn)臺1左側(cè)豎直部分滑動(dòng)連接有三層抽屜14；中層抽屜14內(nèi)存放有側(cè)面為不同材質(zhì)組合的六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2；下層抽屜14內(nèi)存放有不同材質(zhì)的材質(zhì)層8；上層抽屜14內(nèi)存放有不同材質(zhì)的或是相同材質(zhì)不同表面處理方法并且其它參數(shù)相同的滑塊15；“L”形實(shí)驗(yàn)臺1底端四角螺紋連接有支腳16，上端后側(cè)固定有左右方向的A氣泡水平儀17和前后方向的B氣泡水平儀18。

使用時(shí)，通過調(diào)節(jié)支腳16來調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置的水平狀態(tài)，通過觀察A氣泡水平儀17和B氣泡水平儀18來分別判斷實(shí)驗(yàn)裝置是否處于水平位置，保證實(shí)驗(yàn)過程中沒有角度因素的影響。

本實(shí)用新型中選用六棱柱，也可以選用八棱柱或棱角更多的棱柱，但是側(cè)面多的同時(shí)也會使棱柱在實(shí)驗(yàn)過程中更加不穩(wěn)定，綜合考慮側(cè)面數(shù)量和穩(wěn)定性，選用六棱柱效果更優(yōu)。

開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，將六棱柱放在皮帶5的材質(zhì)層8上，使六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2盡量靠近墊塊12。打開控制開關(guān)，恒速電機(jī)4帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)皮帶5向右轉(zhuǎn)動(dòng)，六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2將與墊塊12貼合，六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2右側(cè)中間的棱角將與墊塊12上的凹槽13貼合，從而限制六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2的旋轉(zhuǎn)，使六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2在材質(zhì)層8上保持穩(wěn)定，不會出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2與墊塊12接觸以后，在摩擦力的作用下將擠壓壓力傳感器，壓力傳感器將測量的壓力值通過微型處理器處理后顯示在液晶顯示器10上，通過液晶顯示器10就可以直接讀取此時(shí)摩擦力數(shù)值，根據(jù)六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2的質(zhì)量就可以計(jì)算出此時(shí)與材質(zhì)層8接觸的表面材料在此時(shí)材質(zhì)層8上的摩擦系數(shù)。例如六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2選用玻璃，材質(zhì)層8選用塑料，就可以測量出玻璃和塑料之間的摩擦系數(shù)；或者二者同時(shí)選用塑料，就可以得到塑料與塑料之間的摩擦系數(shù)。

需要測量不同材料在相同材質(zhì)層8上的摩擦系數(shù)時(shí)，關(guān)閉控制開關(guān)，將六棱柱實(shí)驗(yàn)塊2翻轉(zhuǎn)至所需將所需的材料表面與材質(zhì)層8接觸，然后打開控制開關(guān)，等待皮帶傳動(dòng)裝置到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)讀取測量數(shù)據(jù)即可。

需要測量同一種材料在不同材質(zhì)層8上的摩擦系數(shù)時(shí)，通過控制開關(guān)將裝置關(guān)閉，將皮帶5上的材質(zhì)層8揭下，從下層抽屜14中取出所需材質(zhì)層8粘貼在皮帶5上的粘貼區(qū)上，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型中的材質(zhì)層8厚度只需很薄一層即可，這樣既可以保證材質(zhì)層8具有良好的柔韌性，可以保證與皮帶5良好的貼合，特別是在轉(zhuǎn)彎處，同時(shí)又可以保證正常的實(shí)驗(yàn)效果。本實(shí)用新型中的粘接方式可以采用粘扣的方式，也可以采用磁力粘貼的方式。例如六棱柱選用塑料，材質(zhì)層8分別選用皮革和木質(zhì)，就可以分別得到塑料和皮革、塑料盒木質(zhì)材料之間的摩擦系數(shù)。

當(dāng)不同材料或是相同材料不同表面處理方法的滑塊15放在材質(zhì)層8上時(shí)，可以得到直觀的得到摩擦系數(shù)的對比數(shù)據(jù)，例如滑塊15分別選用毛面玻璃和光面玻璃，材質(zhì)層8選用橡膠。如果進(jìn)行長時(shí)間實(shí)驗(yàn)，可以很清楚的看到摩擦力的變化，從前后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以計(jì)算出摩擦系數(shù)的變化，這樣就可以很直觀的了解到摩擦系數(shù)的變化。同時(shí)，將相同的滑塊15放在不同的材質(zhì)層8上時(shí)可以清楚的對比出摩擦系數(shù)變化快慢等數(shù)據(jù)。例如滑塊15選用毛面玻璃，材質(zhì)層8分別選用毛面玻璃和光面玻璃。