CN2296526Y - 动摩擦力测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种使用方便的动摩擦力测量装置,它由以下几个主要部件组成:一根弹簧(1)、一根螺杆(2)、一支刻度尺(3)和一个支座(4)组成。使用时慢转螺杆使弹簧产生变形,直至弹簧内力克服静摩擦力而导致运动副产生相对运动为止。根据运动前后弹簧变形量X1和X2,可以算出动摩擦力及系数。

Description

动摩擦力测量装置

动摩擦系数是机械结构中滑动运动付的重要力学参数，因此如何快速而准确地测量各种接触条件下相应的动摩擦系数，是机械设计与力学分析工作者的重要研究课题。实际上，在压力已知的情况下，动摩擦系数的测量归结为动摩擦力的测量。目前测量动摩擦力的主要方法是：设法使摩擦运动付产生相对运动，并利用外力使其中的某一方加速度为零，然后测量所需的外力大小，此即为运动付之间的动摩擦力，可用于计算动摩擦系数。根据这个方法设计出来的测量装置不仅结构复杂，而且操作起来非常困难，不便于推广应用。本实用新型公布一种结构简单且使用方便的动摩擦力测量装置。

本实用新型主要由以下几个部件组成：一根弹簧、一根细纹螺杆、一支刻度尺和一个支座。

使用时，轻轻旋动(缓慢地)螺杆，拖动弹簧的一端，使弹簧产生变形，而弹簧的另一端与运动付的某一方相连，从而向其作用一个力。若在弹簧变形量达到X1时其作用力正好等于运动付内的静摩擦力，即

            F静＝K*X1这里的K为已知的弹簧刚度。根据静摩擦力的定义可知，只要给螺杆一个非常非常小的转动，弹簧的作用力即将克服静摩擦力。由于运动付的另一方固定，所以运动付双方之间将产生相对运动。一旦运动起来就停止转动螺杆。运动将持续一段距离后，在动摩擦力的作用下停了下来。这时可以得到弹簧的另一变形量，即X2。

一般地说，在低速度条件下可以认为动摩擦系数与速度无关，也就是说动摩擦力在上述的运动中可视为常数。故根据能量守恒定理，应有(式中“*”为乘号)：

K*(X1*X1-X2*X2)/2＝F动*(X1-X2)即得

F动＝K*(X1+X2)/2此即为运动付内的动摩擦力，可用于计算动摩擦系数。

下面利用附图结合实施例对本实用新型做进一步的说明：

用需要测量的两种(或相同的)材料制作相互摩擦的两个物块，尽量模仿实际需要测量的(运动付)的接触面：其中一块固定于水平支座(4)之上，即物块(7)：另一块摆放在物块(7)之上，即物块(6)：物块(6)将在(7)上移动，构成摩擦运动。一般地，物块(7)做得长一些，以便可以有足够的相对运动行程。另一方面，物块(6)与弹簧(1)上的连接头(5)相连接，而弹簧(1)的另一端与滑块(8)相连。螺杆(2)拧套在支座上的一个螺孔之中，并与滑块(8)相连，转动螺杆可使滑块(8)产生移动，进而使弹簧(1)产生变形。刻度尺(3)与滑块(8)固定在一起，用于测量弹簧的变形量。支座(4)上装有水准仪，以便保证支座处于水平状态，或保证重力与物块(6)移动方向正交。

测试时轻轻旋动(缓慢地)螺杆(2)，拖动弹簧(1)的一端，使弹簧产生变形，而弹簧(1)的另一端(5)与运动付的一方---物块(6)相连，从而向物块(6)作用一个力。当这个力克服了静摩擦力时，物块(6)和(7)之间将产生相对运动。一旦运动起来就停止转动螺杆(2)，此时弹簧(1)的变形量为X1。运动将持续一段距离后，在动摩擦力的作用下停了下来。这时可以得到弹簧(1)的另一变形量X2。

本装置不仅可用于实际测量，还可用于教学演示，是有关摩擦的教学、科研和工程测量的理想工具。

Claims (2)

1.一种动摩擦力测量装置，它由一根弹簧、一根螺杆、一支刻度尺和一个支座组成，其特征在于弹簧的一端与被测摩擦接触的一方相连，其另一端与一具有较细牙齿的螺杆相连：而被测摩擦物的另一方固定于支座上。

2.根据权利要求1所说的测量装置，其特征还在于螺杆拧套在支座的一螺孔内，可以旋进旋出，拖动弹簧。