動摩擦力測量裝置的製作方法

2023-05-21 22:08:51

專利名稱：動摩擦力測量裝置的製作方法
技術領域：
動摩擦係數是機械結構中滑動運動付的重要力學參數，因此如何快速而準確地測量各種接觸條件下相應的動摩擦係數，是機械設計與力學分析工作者的重要研究課題。實際上，在壓力已知的情況下，動摩擦係數的測量歸結為動摩擦力的測量。目前測量動摩擦力的主要方法是設法使摩擦運動付產生相對運動，並利用外力使其中的某一方加速度為零，然後測量所需的外力大小，此即為運動付之間的動摩擦力，可用於計算動摩擦係數。根據這個方法設計出來的測量裝置不僅結構複雜，而且操作起來非常困難，不便於推廣應用。本實用新型公布一種結構簡單且使用方便的動摩擦力測量裝置。
本實用新型主要由以下幾個部件組成一根彈簧、一根細紋螺杆、一支刻度尺和一個支座。
使用時，輕輕旋動(緩慢地)螺杆，拖動彈簧的一端，使彈簧產生變形，而彈簧的另一端與運動付的某一方相連，從而向其作用一個力。若在彈簧變形量達到X1時其作用力正好等於運動付內的靜摩擦力，即F靜＝K*X1這裡的K為已知的彈簧剛度。根據靜摩擦力的定義可知，只要給螺杆一個非常非常小的轉動，彈簧的作用力即將克服靜摩擦力。由於運動付的另一方固定，所以運動付雙方之間將產生相對運動。一旦運動起來就停止轉動螺杆。運動將持續一段距離後，在動摩擦力的作用下停了下來。這時可以得到彈簧的另一變形量，即X2。
一般地說，在低速度條件下可以認為動摩擦係數與速度無關，也就是說動摩擦力在上述的運動中可視為常數。故根據能量守恆定理，應有(式中「*」為乘號)
K*(X1*X1-X2*X2)/2＝F動*(X1-X2)即得F動＝K*(X1+X2)/2此即為運動付內的動摩擦力，可用於計算動摩擦係數。
下面利用附圖
結合實施例對本實用新型做進一步的說明用需要測量的兩種(或相同的)材料製作相互摩擦的兩個物塊，儘量模仿實際需要測量的(運動付)的接觸面其中一塊固定於水平支座(4)之上，即物塊(7)另一塊擺放在物塊(7)之上，即物塊(6)物塊(6)將在(7)上移動，構成摩擦運動。一般地，物塊(7)做得長一些，以便可以有足夠的相對運動行程。另一方面，物塊(6)與彈簧(1)上的連接頭(5)相連接，而彈簧(1)的另一端與滑塊(8)相連。螺杆(2)擰套在支座上的一個螺孔之中，並與滑塊(8)相連，轉動螺杆可使滑塊(8)產生移動，進而使彈簧(1)產生變形。刻度尺(3)與滑塊(8)固定在一起，用於測量彈簧的變形量。支座(4)上裝有水準儀，以便保證支座處於水平狀態，或保證重力與物塊(6)移動方向正交。
測試時輕輕旋動(緩慢地)螺杆(2)，拖動彈簧(1)的一端，使彈簧產生變形，而彈簧(1)的另一端(5)與運動付的一方---物塊(6)相連，從而向物塊(6)作用一個力。當這個力克服了靜摩擦力時，物塊(6)和(7)之間將產生相對運動。一旦運動起來就停止轉動螺杆(2)，此時彈簧(1)的變形量為X1。運動將持續一段距離後，在動摩擦力的作用下停了下來。這時可以得到彈簧(1)的另一變形量X2。
本裝置不僅可用於實際測量，還可用於教學演示，是有關摩擦的教學、科研和工程測量的理想工具。
權利要求1.一種動摩擦力測量裝置，它由一根彈簧、一根螺杆、一支刻度尺和一個支座組成，其特徵在於彈簧的一端與被測摩擦接觸的一方相連，其另一端與一具有較細牙齒的螺杆相連而被測摩擦物的另一方固定於支座上。
2.根據權利要求1所說的測量裝置，其特徵還在於螺杆擰套在支座的一螺孔內，可以旋進旋出，拖動彈簧。
專利摘要本實用新型是一種使用方便的動摩擦力測量裝置,它由以下幾個主要部件組成:一根彈簧(1)、一根螺杆(2)、一支刻度尺(3)和一個支座(4)組成。使用時慢轉螺杆使彈簧產生變形,直至彈簧內力克服靜摩擦力而導致運動副產生相對運動為止。根據運動前後彈簧變形量X1和X2,可以算出動摩擦力及係數。
文檔編號G01L1/04GK2296526SQ9623160
公開日1998年11月4日 申請日期1996年4月8日 優先權日1996年4月8日
發明者林礪宗 申請人:林礪宗