CN204666295U - 一种滚动摩擦力测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于教学实验装置技术领域，涉及一种滚动摩擦力测量装置；框架结构的支架内腔中制有两层水平支撑板，支撑板上分别放置有弹簧拉力计和马达，马达与减速齿轮组电连接，减速齿轮组通过皮带带动传动滑轮组转动，支架中间部位置有滚轴，滚轴左右两端分别连接滚动轮，滚轴中间部位连接滑轮，滑轮与传动滑轮组之间传动带式连接，摩擦板平放于滚动轮上，支架中间位置放置L型支杆，L型支杆的外端处置有导向滑轮组，L型支杆短边高度等于滚动轮的半径长度，导向滑轮组、弹簧拉力计及摩擦板线绳结构连接；其结构设计合理，原理科学可靠，制备工艺简单，使用操作灵敏，测量准确度好，使用环境友好。

Description

一种滚动摩擦力测量装置

技术领域：

本实用新型属于教学实验装置技术领域，涉及一种教学过程中用于测量滚动摩擦力大小及影响因素的实验装置，特别是一种滚动摩擦力测量装置。

背景技术：

摩擦是物体与物体接触时的普遍现象，摩擦力是一种常见的力的形式，当一个物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的摩擦趋势时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力就叫摩擦力；摩擦现象的存在有利也有害：如机器运转时的摩擦，造成能量的无益损耗和机器寿命的缩短，并降低了机械效率，因此常用各种方法减少摩擦，如在机器中加润滑油等；但摩擦又是不可缺少的，人的行走、汽车的行驶都必须依靠地面与脚和车轮的摩擦，在泥泞的道路上，因摩擦太小走路就很困难，汽车的车轮也会出现空转，所以，在某些情况下又必须设法增大摩擦；摩擦的种类很多，按照其运动形式分为滑动摩擦和滚动摩擦，滑动摩擦是两个相互接触的物体有相对滑动或有相对滑动趋势时的摩擦，滚动摩擦是两个相互接触的物体有相对滚动或有相对滚动趋势时的摩擦；实践中测量滑动摩擦的实验装置有许多，但测量滚动摩擦的装置却鲜有记载，CN2014201244032“一种用于测量滚动摩擦力的装置”，采用传感器、电动机、夹紧装置和轴承装置等复杂构件实现滚动摩擦力的测量，具有测量精度高和测量方便快捷等优点，弥补了国内滚动摩擦力测量装置的空白，但却因其成本过高迟迟未能进入校园实验室；本实用新型通过简化装置构件，降低成本，设计一种可用于教学实验室的滚动摩擦力测量装置。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺陷，寻求设计一种研究和测量滚动摩擦力的实验装置，通过改变压力、接触面粗糙程度和接触面积，探究滚动摩擦的影响因素。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的测量装置的主体结构包括支架、马达、减速齿轮组、滑轮、滚动轮、弹簧拉力计、摩擦板、水平支撑板、L型支杆、皮带、传动滑轮组、滚轴、导向滑轮组和测力砝码；支架为上部开口式方体框架结构，其框架结构的支架内腔中横向制有上下两层水平支撑板，支架内的上层水平支撑板上固定放置有弹簧拉力计，支架内的下层水平支撑板上固定放置有马达，马达与减速齿轮组电连接，减速齿轮组通过皮带联动由上下两个滑轮组成的传动滑轮组，并带动传动滑轮组转动；支架内的中间部位水平固定置有三根滚轴，每根滚轴左右两端分别连接一个滚动轮，每根滚轴中间部位固定连接有滑轮，三根滚轴上的滑轮与传动滑轮组之间传动带式连接并实现联动，滚轴与滚动轮同轴转动；摩擦板平放于滚动轮上，支架中间位置固定放置一根水平L型支杆，L型支杆在支架外端处固定置有导向滑轮组，L型支杆的短边高度等于滚动轮的半径长度，导向滑轮组与弹簧拉力计线绳结构连接，导向滑轮组与摩擦板线绳结构水平连接；所述滑轮为常规的双槽滑轮结构，摩擦板的上侧平面为砂纸结构，下侧平面为塑料结构，摩擦板的上侧平面上放置有测力砝码。

本实用新型在使用时，将摩擦板水平放置在滚动轮上，在摩擦板上放置测力砝码，调整摩擦板的摆放位置使其水平放置于两根滚轴带动的滚动轮上，或放置于三根滚轴带动的滚动轮上，然后开启马达，记录弹簧拉力计的示数；变换摩擦板与滚动轮的接触面，重复上述操作，便能实现滚动摩擦力影响因素的测量。

本实用新型与现有技术相比，其结构设计合理，原理科学可靠，制备工艺简单，使用操作灵敏，测量准确度好，使用环境友好。

说明书附图：

图1为本实用新型涉及的装置的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型涉及的装置的右视结构原理示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过是实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

本实施例涉及的测量装置的主体结构包括支架1、马达2、减速齿轮组3、滑轮4、滚动轮5、弹簧拉力计6、摩擦板7、水平支撑板8、L型支杆9、皮带10、传动滑轮组11、滚轴12、导向滑轮组13和测力砝码14；支架1为上部开口式方体框架结构，其框架结构的支架内腔中横向制有上下两层水平支撑板8，支架1内的上层水平支撑板8上固定放置有弹簧拉力计6，支架1内的下层水平支撑板8上固定放置有马达2，马达2上电连接有减速齿轮组3，减速齿轮组3通过皮带10联动由上下两个滑轮4组成的传动滑轮组11，并带动传动滑轮组11转动；支架1内的中间部位水平固定置有三根滚轴12，每根滚轴12左右两端分别连接一个滚动轮5，每根滚轴12中间部位固定连接有滑轮4，三根滚轴12上的滑轮4与传动滑轮组11之间传动带式连接并实现联动，滚轴12与滚动轮5同轴转动；摩擦板7平放于滚动轮5上，支架1中间位置固定放置一根水平L型支杆9，L型支杆9的支架1外端处固定置有导向滑轮组13，L型支杆9的短边高度等于滚动轮5的半径长度，导向滑轮组13与弹簧拉力计6线绳结构连接，导向滑轮组13与摩擦板7线绳结构水平连接；所述滑轮4为常规的双槽滑轮结构，摩擦板7的上侧平面为砂纸结构，下侧平面为塑料结构，摩擦板7的上侧平面上放置有测力砝码14。

本实施例在使用时，将摩擦板7水平放置在滚动轮5上，在摩擦板7上放置测力砝码14，调整摩擦板7的摆放位置使其水平放置于两根滚轴12带动的滚动轮5上，或放置于三根滚轴12带动的滚动轮5上，然后开启马达，记录弹簧拉力计6的示数；变换摩擦板7与滚动轮5的接触面，重复上述操作，便能实现滚动摩擦力影响因素的测量。

实施例2：

本实施例按照实施例1所述测量装置的主体结构组装好滚动摩擦力测量装置，将摩擦板7砂纸结构的侧面朝上，塑料结构侧面朝下，水平放置在滚动轮5上，摩擦板7塑料结构的侧面与滚动轮5水平相切，然后在摩擦板7砂纸结构的上侧面上依次放置100g、200g和300g测力砝码14，调整摩擦板7的摆放位置使其水平放置于两根滚轴12带动的滚动轮5上，开启马达，分别记录下弹簧拉力计6的示数F_1、F₂和F₃；调整摩擦板7的摆放位置使其水平放置于三根滚轴12带动的滚动轮5上，在摩擦板7砂纸结构的上侧面上放置100g测力砝码14，开启马达，记录下弹簧拉力计6的示数F₄；变换摩擦板7与滚动轮5的接触面，使摩擦板7砂纸结构的侧面朝下，塑料结构的侧面朝上，摩擦板7砂纸结构的侧面与滚动轮5水平相切，然后在摩擦板7塑料结构的上侧面上放置100g测力砝码14，调整摩擦板7的摆放位置使其水平放置于两根滚轴12带动的滚动轮5上，开启马达，记录下弹簧拉力计6的示数F₅，通过五组实验数据研究与分析，便能实现滚动摩擦力影响因素的测量。

Claims (1)

1.一种滚动摩擦力测量装置，其特征在于主体结构包括支架、马达、减速齿轮组、滑轮、滚动轮、弹簧拉力计、摩擦板、水平支撑板、L型支杆、皮带、传动滑轮组、滚轴、导向滑轮组和测力砝码；支架为上部开口式方体框架结构，框架结构的支架内腔中横向制有上下两层水平支撑板，支架内的上层水平支撑板上固定放置有弹簧拉力计，支架内的下层水平支撑板上固定放置有马达，马达与减速齿轮组电连接，减速齿轮组通过皮带联动由上下两个滑轮组成的传动滑轮组；支架内的中间部位水平固定置有三根滚轴，每根滚轴左右两端分别连接一个滚动轮，每根滚轴中间部位固定连接有滑轮，三根滚轴上的滑轮与传动滑轮组之间传动带式连接，滚轴与滚动轮同轴转动；摩擦板平放于滚动轮上，支架中间位置固定放置一根水平L型支杆，L型支杆在支架外端处固定置有导向滑轮组，L型支杆的短边高度等于滚动轮的半径长度，导向滑轮组与弹簧拉力计线绳结构连接，导向滑轮组与摩擦板线绳结构水平连接；所述滑轮为常规的双槽滑轮结构，摩擦板的上侧平面为砂纸结构，下侧平面为塑料结构，摩擦板的上侧平面上放置有测力砝码。