[实用新型]一种摩擦综合实验装置

说明书

本实用新型涉及物理学技术领域，尤其是涉及一种摩擦综合实验装置及方法，其包括：底板机构、斜板机构、抬升装置、弹性吸能装置、铰接装置、第一试件和第二试件；所述斜板机构的第一端通过铰接装置与所述底板机构铰接，所述斜板机构的第二端通过抬升装置与所述底板机构连接；所述弹性吸能装置设置于所述斜板机构的第一端；所述第一试件设置于所述斜板机构上，所述第一试件的第一端延伸至所述弹性吸能装置；所述第二试件设置于所述第一试件的第二端。本实用新型可以完成摩擦角及动、静因数的测定，而且还能进一步演示验证摩擦自锁现象。

技术领域

本实用新型涉及物理学技术领域，尤其是涉及一种摩擦综合实验装置。

背景技术

目前，摩擦力是大学物理中的重要概念，摩擦实验既是测定材料摩擦特性的主要方法，也是理解摩擦概念的重要手段。现有的摩擦实验主要包含摩擦力的测定、静摩擦因数的测定、动摩擦因数的测定。现有的静摩擦因数的测定主要是利用摩擦角的概念进行测量，当摩擦在某一斜面上发生，根据力学分析，通过调节斜面角度获得摩擦角及静摩擦因数。现有的动摩擦因数则利用斜面物块匀加速运动特性，通过测定滑动面一定范围的平均加速度来间接计算得到。

为了实现对斜面角度的测量和实验滑块速度的测量，已有的实验装置一般引入了电机、光电传感器、位移传感器等多种测量元件，对斜面进行控制，对相关速度以及位移进行测量，所设计的结构相对复杂。另外，当滑块从斜面滑下时，其实际运动过程也很难保持匀加速运动，因此采用匀加速模型来测定动摩擦因数也有较大偏差。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种摩擦综合实验装置及方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面,本实用新型提供一种摩擦综合实验装置，其包括：底板机构、斜板机构、抬升装置、弹性吸能装置、铰接装置、第一试件和第二试件；所述斜板机构的第一端通过铰接装置与所述底板机构铰接，所述斜板机构的第二端通过抬升装置与所述底板机构连接；所述弹性吸能装置设置于所述斜板机构的第一端；所述第一试件设置于所述斜板机构上，所述第一试件的第一端延伸至所述弹性吸能装置；所述第二试件设置于所述第一试件的第二端。

作为一种优选的技术方案，所述抬升装置包括：下柱、上柱、连接螺杆和固定球铰；所述下柱的底部固定于所述底板机构上；所述上柱的底部通过连接螺栓与所述下柱连接，通过转动所述连接螺栓以使所述上柱进行升降移动，所述上柱的顶部通过固定球铰与所述斜板机构的底部连接。

作为一种优选的技术方案，所述弹性吸能装置包括：固定挡板、接触板、两个弹簧和标尺；所述固定挡板设置于所述铰接装置上，且所述固定挡板垂直于所述斜板机构；所述接触板的底部设置有光滑滑轮，接触板滑轮处设定向轨道，光滑滑轮嵌于轨道内；所述光滑滑轮与所述斜板机构之间沿弹簧方向可滚动接触，所述接触板垂直设置于所述斜板机构且与所述第一试件的第一端相连；所述两个弹簧并排连接于所述固定挡板与接触板之间，所述两个弹簧均平行于所述斜板机构，所述标尺用于记录弹簧的压缩量。

作为一种优选的技术方案，所述弹簧的一端通过第一劲性杆件连接于所述固定挡板，所述弹簧的另一端通过第二劲性杆件连接于所述接触板，所述第一劲性杆件与所述第二劲性杆件均平行于所述斜板机构。

作为一种优选的技术方案，所述标尺包括：主动指针、从动指针和标尺板；所述标尺板平行设置于所述弹簧的上方；所述主动指针垂直设置于所述第二劲性杆件上；所述从动指针可滑动地挂接于所述标尺板上，所述从动指针在所述主动指针的带动下沿所述标尺板进行滑动。