[发明专利]一种测量摩擦系数的三力平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量摩擦系数的三力平衡装置，属力学教具的设计与应用的技术领域。

背景技术

力学是科学研究的基础领域,其中理论力学是研究物体机械运动的一般规律的一门学科,是将力学知识直接应用于实际工程的基础学科，是理工类院校学生的必修课程，但由于理论性强，常常会使学生感到抽象、难懂。

在理论力学静力学中有两个基本原理：

一是三力平衡汇交原理：任意刚体受不平行的三力作用平衡时，此三力的作用线必共面且汇交于一点。

二是库仑摩擦定理：极限摩擦力的大小与两个互相接触物体间的法向约束反力成正比。

这两个原理在实际工作中应用广泛，但在课堂教学中相关的演示性实验几乎没有，相关教具大都较落后，不够成熟。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，以等边三角形做基座，以等边三角形的三个角点为基点，设置三个等同的支杆，并在三个支杆上等同设置同一规格的三个滑轮，并在三个滑轮上吊装测量法码，从而求出滑轮的摩擦系数和验证三力平衡汇交原理，运用力学理论准确得出摩擦力产生的误差值，达到平衡校正的目的。

技术方案                                                              

本发明主要结构包括：等边三角形基座、支撑调节螺栓、支杆、套筒、转臂、滑轮、轮轴、牵拉绳、砝码、基点、同心圆、三轮连接绳、三绳交汇点；

整体结构为三棱柱体，底部为等边三角形基座，在等边三角形基座的各角部垂直设置第一支杆、第二支杆、第三支杆，在等边三角形基座的下角部设有第一支撑调节螺栓、第二支撑调节螺栓、第三支撑调节螺栓；在第一支杆的上部设有第一套筒，在第一套筒的上部设有第一转臂，在第一转臂的端部设有第一滑轮及第一轮轴；在第二支杆的上部设有第二套筒，在第二套筒的上部设有第二转臂，在第二转臂的端部设有有第二滑轮及第二轮轴；在第三支杆的上部设有第三套筒，在第三套筒的上部设有第三转臂，在第三转臂的端部设有第三滑轮及第三轮轴；在第一滑轮的轮槽内装有第一牵拉绳，第一牵拉绳的下端部装有第一砝码；在第二滑轮的轮槽内装有第二牵拉绳，第二牵拉绳的下端部装有第二砝码；在第三滑轮的轮槽内装有第三牵拉绳，在第三牵拉绳的下端部装有第三砝码；等边三角形基座由第一支撑调节螺栓、第二支撑调节螺栓、第三支撑调节螺栓进行水平调节；第一牵拉绳、第一砝码、第二牵拉绳、第二砝码、第三牵拉绳、第三砝码分别进行摩擦系数测量，并完成三力平衡测量；第一支杆与第一套筒为轴承转动连接，第二支杆与第二套筒为轴承转动连接，第三支杆与第三套筒为轴承转动连接；第一滑轮与第一轮轴为轴承转动连接，第二滑轮与第二轮轴为轴承转动链接，第三滑轮与第三轮轴为轴承转动连接；第一轮轴、第二轮轴、第三轮轴以等边三角形基座的中心点A为基点，在同一同心圆D上，并均布；第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮之间由三轮连接绳连接，并相交于三绳交汇点。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是针对背景技术摩擦系数测量和验证三力汇交平衡的学术问题而进行的设计，以等边三角形板做基座、以等边三角形的三个角为基点，设置了三个等同的支杆，并在三个支杆上等同设置同一规格的三个滑轮，并在三个滑轮上吊装同一规格的测量砝码，以测量牵拉绳与滑轮的摩擦系数及进行三力平衡校正测量，此装置设计构思先进、结构科学紧凑，测量数据翔实、准确、可靠，可做教具使用，是十分理想的测量滑轮摩擦系数的三力平衡装置。 

附图说明

图1为整体结构图

图2 为图1的主视图

图3为图1的俯视图

图4为图1的侧视图

图中所示，附图标记清单如下：

1、等边三角形基座，2、第一支撑调节螺栓，3、第二支撑调节螺栓，4、第三支撑调节螺栓，5、第一支杆， 6、第二支杆，7、第三支杆，8、第一套筒 9、第二套筒，10、第三套筒，11、第一转臂，12、第二转臂，13、第三转臂，14、第一滑轮，15、第二滑轮，16、第三滑轮，17、第一轮轴，18、第二轮轴，19、第三轮轴，20、第一牵拉绳，21、第二牵拉绳，22、第三牵拉绳，23、第一砝码，24、第二砝码，25、第三砝码，26、三轮连接绳，27、三绳交汇点，A、基点，D、同心圆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：