[发明专利]一种滑动摩擦力综合实验装置

说明书

本发明公开了一种滑动摩擦力综合实验装置，包括：实验装置主机，实验装置主机包括主机底板、弹簧测力计架、伺服电机支架、伺服电机和绕线轮，主机底板两侧设置有滑槽，弹簧测力计架嵌装在滑槽内，弹簧测力计架上安装有多个弹簧测力计，每个弹簧测力计的挂钩均连接有滑块；伺服电机支架设置在主机底板的末端，伺服电机固定在伺服电机支架上，伺服电机的输出端与绕线轮同轴连接，绕线轮通过拉绳与弹簧测力计架相连。本发明可以较全面地诠释滑动摩擦力的实验过程，解释滑动摩擦力与接触面面积、滑块速度、压力以及接触面粗糙度的关系。

技术领域

本发明属于实验教学仪器技术领域，更具体的说是涉及一种滑动摩擦力综合实验装置。

背景技术

力学是大学物理教学的主要内容之一，主要涉及力的大小、方向和作用点这三要素的分析和计算，而摩擦力是研究大学物理力学的基础。

对于大学物理摩擦力学的教学，现有的一些实验装置，虽然在大学物理教学和教学仪器的发展中，起到了很大的促进作用。但是，这些实验装置功能不够全面，演示效果欠缺，很难在课堂上令学生对滑动摩擦力进行全面的了解。

因此，如何提供一种滑动摩擦力综合实验装置，较全面地实现大学物理力学中关于滑动摩擦力的演示、研究和诠释，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种滑动摩擦力综合实验装置，可以较全面地诠释滑动摩擦力的实验过程，解释滑动摩擦力与接触面面积、滑块速度、压力以及接触面粗糙度的关系。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种滑动摩擦力综合实验装置，包括：实验装置主机，

所述实验装置主机包括主机底板、弹簧测力计架、伺服电机支架、伺服电机和绕线轮，所述主机底板两侧设置有滑槽，所述弹簧测力计架嵌装在所述滑槽内，且所述弹簧测力计架上安装有多个弹簧测力计，每个所述弹簧测力计的挂钩均连接有滑块；所述伺服电机支架设置在所述主机底板的末端，所述伺服电机固定在所述伺服电机支架上，且所述伺服电机的输出端与所述绕线轮同轴连接，所述绕线轮通过拉绳与所述弹簧测力计架相连。

优选的，所述滑块的端面固定安装有钩或环，所述弹簧测力计通过钩或环与所述滑块相连。通过钩或环可方便弹簧测力计与滑块的连接。

优选的，所述主机底板上设置有与多个所述滑块相适配的多个底板槽，所述滑块置于所述底板槽内，既避免了多个滑块滑动过程中产生相互干扰，又有利于提高滑块滑动的稳定性。

优选的，还包括附件，所述附件包括砝码或固定质量块，所述滑块顶端设置有凹槽，所述砝码或固定质量块置于所述凹槽内。将不同质量的砝码或固定质量块置于凹槽内，便于解释说明滑动摩擦力与压力的关系。

优选的，所述附件还包括底板贴面，所述底板贴面粘贴于所述底板槽的底面。将不同粗糙度的底板贴面分别贴于多个底板槽内，能够比较分析滑动摩擦系数与接触面粗糙度的关系。

优选的，所述附件还包括滑块贴面，所述滑块贴面粘贴于所述滑块底面。将不同粗糙度的滑块贴面贴于滑块底面，能够比较分析滑动摩擦系数与接触面粗糙度的关系。

优选的，所述附件还包括表面粗糙度仪，通过表面粗糙度仪能够测量滑块表面的粗糙度值和底板槽顶面的粗糙度值。

优选的，所述实验主机还包括计算机，所述伺服电机与所述计算机电性连接，通过计算机可实现伺服电机的自动控制。

优选的，所述底板槽的末端安装有限位开关，所述限位开关与所述计算机电性连接。当滑块滑动至限位开关位置处，限位开关将信号输送至计算机，计算机控制伺服电机停止运行，避免了滑块滑出底板槽外。

本发明的有益效果在于：