CN208568553U - 一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置；壳体外壁设有收集箱，壳体内部相对平行设置有第一滑槽和第二滑槽，圆柱凸台上安装有电机架，电机设于电机架上；第一滑槽内设有可滑动的第一滑条，第二滑槽内设有可滑动的第二滑条，面板接触轴的两端分别与第一滑条和第二滑条的顶端固定连接；卧式轴承设于电机架侧面上；齿轮组包括大齿轮和小齿轮，摆杆上套设有可沿摆杆移动的滑块，面板轴与立式轴承内圈过盈配合且可绕立式轴承外圈旋转，面板上设有抽插槽，抽插槽内放置有实验板，实验板上设有两块可移动的汇聚板。本实用新型提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，操作简单、方便易携、运行平稳，且实验结果的精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及种子静摩擦系数测定装置技术领域，尤其涉及一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置。
背景技术
种子静滑动摩擦系数是种子重要的物理特性之一，为机械化播种、收获和加工等部件设计提供摩擦特性参数。目前，国内外对于种子静滑动摩擦系数测定的装置还没有比较完善的仪器，一般通过绳索的拉动来控制斜面板的角度，这种方法只能达到面板上升，角度随之增大的目的，其存在误差较大无法准确获取物料的摩擦系数的问题。上述方法，面板运动都是由人工控制的，费工费时，且转动不平稳，变化的角速度使面板常具有角加速度，使实验数据有误差。另一方面由于上述方法只能人工读取量角器上的数值，故对角度的测量十分粗糙，同时，种子没有完整的汇聚装置，使实验过程十分繁琐，无法满足农业对于机械装备设计的需求。
实用新型内容
基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种操作简单、方便易携、运行平稳、高精度的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置。
本实用新型提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，包括：壳体、圆柱凸台、电机、卧式轴承、齿轮组、摆杆、面板轴、面板；
壳体外壁设有收集箱，壳体内部相对平行设置有第一滑槽和第二滑槽，且第一滑槽和第二滑槽的延伸方向与壳体的高度方向相同，圆柱凸台的两端分别与第一滑槽和第二滑槽的顶端连接，圆柱凸台上安装有电机架，电机设于电机架上；
第一滑槽内设有可滑动的第一滑条，第二滑槽内设有可滑动的第二滑条，第一滑条与第一滑槽组成移动副，第二滑条与第二滑槽组成移动副；第一滑条与第二滑条之间设有与第一滑条垂直的面板接触轴，面板接触轴的两端分别与第一滑条和第二滑条的顶端固定连接；
第一滑槽和第二滑槽的顶端分别安装有立式轴承，卧式轴承设于电机架侧面上，且卧式轴承的轴线与两个立式轴承的轴线平行；
齿轮组包括大齿轮和小齿轮，小齿轮通过键与电机连接，大齿轮通过键与摆杆的轴连接并与卧式轴承内圈过盈配合；摆杆上套设有可沿摆杆移动的滑块，滑块的底面的外圈与第一滑条固定连接，顶面的内圈与第一滑条铰接；
面板轴与立式轴承内圈过盈配合且可绕立式轴承外圈旋转，面板与面板轴连接并与面板轴同步转动，面板上设有抽插槽，抽插槽内放置有实验板，实验板上设有两块可移动的汇聚板。
优选地，面板轴与面板接触轴在水平方向上的距离为a，面板轴转过的角度θ1与面板接触轴在竖直方向上的位移y1满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y1＝atanθ1。
优选地，摆杆上设有摆杆旋转轴，摆杆旋转轴与面板接触轴在水平方向上的距离为b，摆杆转动的角度θ2与面板接触轴在竖直方向上的位移y2满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y2＝btanθ2。
优选地，面板轴与面板接触轴在水平方向上的距离a等于摆杆旋转轴与面板接触轴在水平方向上的距离b。
优选地，所述面板通过联结件和橡胶垫与面板轴连接。
优选地，所述面板长度方向的两侧为U型槽结构，宽度方向的一侧为L型结构且开有漏口，所述汇聚板设于漏口处。
优选地，所述齿轮组中，大齿轮中心与小齿轮中心之间的距离为 28.5mm。
优选地，所述第一滑槽设于壳体内第一侧壁上，且第一滑槽与面板轴间的距离为80mm，所述第二滑槽设于壳体内第二侧壁上，且第二滑槽与面板轴间的距离为80mm，第一侧壁与第二侧壁相对。
本实用新型提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，面板在正切机构的控制下作匀角速度转动，且通过电机与齿轮组的联合控制，使面板保持低速平稳的转动状态，避免面板转动过程中的加速度变化带来的实验误差，不仅有利于保证实验过程的稳定性和实验数据采集的精确性，而且能够大大节约实验时间以及实验人工投入；进一步地，本系统由于转速确定，因此无需人工读取量角器上的数据，直接通过计算即可获得实验数据，避免了数据粗糙、不准确的问题，使实验结果保持更高的精度。本实用新型提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，操作简单、方便易携、运行平稳，且实验结果的精度高。
附图说明
图1为一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置的主视图；
图2为一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置的内部装配图；
图3为一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置的细节装配图。
具体实施方式
如图1-图3所示，图1-图3为本实用新型提出的一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置。
参照图1-图3，本实用新型提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，包括：壳体4、圆柱凸台、电机7、卧式轴承6、齿轮组 17、摆杆16、面板轴13、面板1；
壳体4外壁设有收集箱3，壳体4内部相对平行设置有第一滑槽9和第二滑槽10，且第一滑槽9和第二滑槽10的延伸方向与壳体4的高度方向相同，圆柱凸台的两端分别与第一滑槽9和第二滑槽10的顶端连接，圆柱凸台上安装有电机架8，电机7设于电机架8上；
第一滑槽9内设有可滑动的第一滑条11，第一滑条11与第一滑槽9组成移动副，第二滑槽10内设有可滑动的第二滑条12，第二滑条12与第二滑槽10组成移动副；第一滑条11与第二滑条12之间设有与第一滑条11垂直的面板接触轴14，面板接触轴14的两端分别与第一滑条11和第二滑条12的顶端固定连接；
第一滑槽9和第二滑槽10的顶端分别安装有立式轴承5，卧式轴承6设于电机架8侧面上，且卧式轴承6的轴线与两个立式轴承5的轴线平行；
齿轮组17包括大齿轮和小齿轮，小齿轮通过键与电机7连接，大齿轮通过键与摆杆16的轴连接并与卧式轴承6内圈过盈配合；摆杆16上套设有可沿摆杆16移动的滑块15，滑块15的底面的外圈与第一滑条11固定连接，顶面的内圈与第一滑条11铰接；
面板轴13与立式轴承5内圈过盈配合且可绕立式轴承5外圈旋转，面板1 与面板轴13连接并与面板轴13同步转动，面板1上设有抽插槽，抽插槽内放置有实验板，实验板上设有两块可移动的汇聚板2；本实施方式中，面板1通过联结件18和橡胶垫与面板轴13连接。
本实施方式中，面板轴13与面板接触轴14在水平方向上的距离为a，面板轴13转过的角度θ1与面板接触轴14在竖直方向上的位移y1满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y1＝atanθ1；
摆杆16上设有摆杆旋转轴，摆杆旋转轴与面板接触轴14在水平方向上的距离为b，摆杆16转动的角度θ2与面板接触轴14在竖直方向上的位移y2满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y2＝btanθ2；
由于面板轴13与面板接触轴14在水平方向上的距离a等于摆杆旋转轴与面板接触轴14在水平方向上的距离b，且y1＝y2，则面板1的运动规律与摆杆 16的运动规律相比较，只有运动方向相反，其它的运动规律完全相同，故控制电机7匀速低速转动便可控制面板1匀速低速转动，使面板1保持低速平稳的转动状态，避免面板1转动过程中的加速度变化带来的实验误差，有利于保证实验过程的稳定性和实验数据采集的精确性；
在操作过程中，面板轴13转过的角度θ1和摆杆16转动的角度θ2可由所用时间、电机7的运动规律、大齿轮与小齿轮的传动比计算得出，相比于利用人工读取具有更高的精度。
本实施方式中，所述面板1长度方向的两侧为U型槽结构，宽度方向的一侧为L型结构且开有漏口，所述汇聚板2设于漏口处，将种子汇聚起来，防止种子散落。
在进一步地实施例中，大齿轮中心与小齿轮中心之间的距离为28.5mm。
在进一步地实施例中，所述第一滑槽9设于壳体4内第一侧壁上，且第一滑槽9与面板轴13间的距离为80mm，所述第二滑槽10设于壳体4内第二侧壁上，且第二滑槽10与面板轴13间的距离为80mm，第一侧壁与第二侧壁相对。
在实际工作过程中：将实验板安装在面板1上，电机7低速匀速逆时针转动带动齿轮组17中的小齿轮逆时针转动，则大齿轮会有一个顺时针转动的运动，大齿轮上固定的摆杆16亦绕摆杆旋转轴做匀速低角速度顺时针旋转，摆杆 16上的滑块15因铰接在第一滑条11上故相对摆杆16做沿杆运动的同时，实际运动只能为沿第一滑槽9的安装方向向上运动。滑块15上升的同时，因一侧铰接在一起，便带动面板接触轴14一起做上升运动，面板接触轴14即将面板1 顶起，面板1则绕面板轴13转过一个角度，因面板接触轴14为此面板轴13与摆杆16轴水平方向的对称轴，所以面板1转动方向与摆杆16方向相反，但转动角速度大小恒等于摆杆16轴的角速度大小。实现面板1上的实验板的匀速低角速度逆时针转动。同理，在回程中，电机7顺时针转动，摆杆16逆时针转动，滑块15与面板接触轴14下滑，面板1依靠自身重力可始终与立板接触，恢复初始状态。
本实施方式提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，面板1 在正切机构的控制下作匀角速度转动，且通过电机7与齿轮组17的联合控制，使面板1保持低速平稳的转动状态，避免面板1转动过程中的加速度变化带来的实验误差，不仅有利于保证实验过程的稳定性和实验数据采集的精确性，而且能够大大节约实验时间以及实验人工投入；进一步地，本系统由于转速确定，因此无需人工读取量角器上的数据，直接通过计算即可获得实验数据，避免了数据粗糙、不准确的问题，使实验结果保持更高的精度。本实施方式提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，操作简单、方便易携、运行平稳，且实验结果的精度高。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，包括：壳体(4)、圆柱凸台、电机(7)、卧式轴承(6)、齿轮组(17)、摆杆(16)、面板轴(13)、面板(1)；
壳体(4)外壁设有收集箱(3)，壳体(4)内部相对平行设置有第一滑槽(9)和第二滑槽(10)，且第一滑槽(9)和第二滑槽(10)的延伸方向与壳体(4)的高度方向相同，圆柱凸台的两端分别与第一滑槽(9)和第二滑槽(10)的顶端连接，圆柱凸台上安装有电机架(8)，电机(7)设于电机架(8)上；
第一滑槽(9)内设有可滑动的第一滑条(11)，第一滑条(11)与第一滑槽(9)组成移动副，第二滑槽(10)内设有可滑动的第二滑条(12)，第二滑条(12)与第二滑槽(10)组成移动副；第一滑条(11)与第二滑条(12)之间设有与第一滑条(11)垂直的面板接触轴(14)，面板接触轴(14)的两端分别与第一滑条(11)和第二滑条(12)的顶端固定连接；
第一滑槽(9)和第二滑槽(10)的顶端分别安装有立式轴承(5)，卧式轴承(6)设于电机架(8)侧面上，且卧式轴承(6)的轴线与两个立式轴承(5)的轴线平行；
齿轮组(17)包括大齿轮和小齿轮，小齿轮通过键与电机(7)连接，大齿轮通过键与摆杆(16)的轴连接并与卧式轴承(6)内圈过盈配合；摆杆(16)上套设有可沿摆杆(16)移动的滑块(15)，滑块(15)的底面的外圈与第一滑条(11)固定连接，顶面的内圈与第一滑条(11)铰接；
面板轴(13)与立式轴承(5)内圈过盈配合且可绕立式轴承(5)外圈旋转，面板(1)与面板轴(13)连接并与面板轴(13)同步转动，面板(1)上设有抽插槽，抽插槽内放置有实验板，实验板上设有两块可移动的汇聚板(2)。
2.根据权利要求1所述的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，面板轴(13)与面板接触轴(14)在水平方向上的距离为a，面板轴(13)转过的角度θ1与面板接触轴(14)在竖直方向上的位移y1满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y1＝atanθ1。
3.根据权利要求2所述的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，摆杆(16)上设有摆杆旋转轴，摆杆旋转轴与面板接触轴(14)在水平方向上的距离为b，摆杆(16)转动的角度θ2与面板接触轴(14)在竖直方向上的位移y2满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y2＝btanθ2。
4.根据权利要求3所述的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，面板轴(13)与面板接触轴(14)在水平方向上的距离a等于摆杆旋转轴与面板接触轴(14)在水平方向上的距离b。
5.根据权利要求1所述的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，所述面板(1)通过联结件(18)和橡胶垫与面板轴(13)连接。
6.根据权利要求1所述的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，所述面板(1)长度方向的两侧为U型槽结构，宽度方向的一侧为L型结构且开有漏口，所述汇聚板(2)设于漏口处。
7.根据权利要求1所述的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，所述齿轮组(17)中，大齿轮中心与小齿轮中心之间的距离为28.5mm。
8.根据权利要求1所述的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，所述第一滑槽(9)设于壳体(4)内第一侧壁上，且第一滑槽(9)与面板轴(13)间的距离为80mm，所述第二滑槽(10)设于壳体(4)内第二侧壁上，且第二滑槽(10)与面板轴(13)间的距离为80mm，第一侧壁与第二侧壁相对。
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