動滑動摩擦因數(shù)的測試與應(yīng)用

1、 第 期斗黃靈仙杜錦才（浙江大學(xué)材料與化工工程學(xué)院，杭州）杭州）（浙江大學(xué)機械與能源工程學(xué)院，莊表中王樹龍（浙江大學(xué)機械與能源工程學(xué)院杭州） ）（浙江長興化工總廠，長興所不則有摘要導(dǎo)出動滑動摩擦因數(shù)的計算公式，用自制的動態(tài)智能測試儀，可測試各種物料之間的動滑動摩擦因數(shù)，以不同的 一。；。一、襯衫面料與不同的西裝夾里之間的動滑動摩擦因數(shù)的測試為（）（）藝 一 。； 一 ，一”氣例，介紹其測試原理、測試儀器和測試方法關(guān)鈕詞動滑動摩擦因數(shù)，測試，智能測試儀引 盲動滑動摩擦因數(shù)，即動滑動摩擦力與正壓力的比值，是表征兩物體在單位正壓力下相互間摩擦力大小的一個因數(shù)摩擦是一種極其復(fù)雜的物理一力學(xué)現(xiàn)象，至今尚

2、未建立起完整的理論近似的說法一般認為摩攘產(chǎn)生的原（因）是接觸面的凹凸不平）；接（觸面間的分子吸引它力不僅與饑 夕 了物體的材質(zhì)、表面祖秘度有關(guān)，而且與物體間的相對運動速度、接觸面積、環(huán)境的濕度等均有一定的關(guān)系摩擦的定律是法國科學(xué)家?guī)靵龈赡杲⒌乃且粋€近似定律，其簡單的表示式子遠遠不能反映出摩擦的復(fù)由雜于性其機理復(fù)雜且具有上述諸多相關(guān)因數(shù)，動滑動摩擦因數(shù)只能是物體的受力分析圖圖一個實驗值，確切地說理論上是無法計算的，只有通過實驗得計算動滑動摩擦因數(shù)的第一種表將式（）代入式（）的方法來獲得一個近似的數(shù)值范圍不同或材同料種（材料）達式之間的動滑動摩擦因數(shù)，由于它在數(shù)值上與靜摩擦因數(shù)存在一定的差異、

3、因此不能隨便地用簡單的靜止的方法來獲取動（）一 從這第一種表達式可見，只要能測試得到平均加速度滑動摩擦因數(shù)，而必須在其作相對運動時，用準(zhǔn)確的測量方，就可以知道動滑動摩擦因數(shù)九法以獲得比較精確的實驗結(jié)果智能儀器簡介動滑動康擦因數(shù)計算公式的推導(dǎo)似設(shè)質(zhì)量為的物體沿斜面滑下，斜面的傾角為，系統(tǒng)的組成根據(jù)摩擦因數(shù)求解原理，我們利用光電技術(shù)和單片機原理自行設(shè)計開發(fā)了一套動滑動摩擦因數(shù)智能測試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示如圖所示圖質(zhì)量為。的物體從斜面淆下示意圖圖動滑動廉擦因數(shù)腳能測試系統(tǒng)又設(shè)物體經(jīng)過第一門檻線：的速度為。，經(jīng)過第二 它由智能加速度測試儀，角度可調(diào)的斜面滑板門檻線的速度為。、以沿著斜面向下的方向

4、為二軸和方帶有恒距離擋光片的滑塊組成在斜面滑板上安裝向，垂直于斜面向上的方向為軸方向，其受力分析如圖有光電門電路裝置、收到第稿，收到修改摘萬方數(shù)據(jù) 年第 卷與 實 踐擦因數(shù)的表達式力 學(xué)測，原理當(dāng)滑塊從滑板的上端自由滑下時，光電測試儀（）介一一 會自動測定并存儲運動滑塊上的兩條擋光片通過光電門時的第一次擋光與第二次擋光的時間間隔和通過光電門時的第一次擋光與第二次擋光的時間間隔，以及運動滑塊從第一光電門到第二光電門所經(jīng)歷的時間間，隔（以各光電門第一次被擋光的時刻計）根據(jù)兩擋片之間的距離參數(shù)即可通過智能測試儀計算出滑塊上兩擋片通過 （， 一 么） （）一以上式（）、式（），式句（均可用來計算動滑動

5、摩擦因數(shù)不同的參數(shù)，用不同的計算公式進行計算第 個光電門時的平均速度，；和通過第二個光電門時的平均速度由于，和均很小，我們可以近似地認為在該段時間內(nèi)物體作勻加速運動，把：時間內(nèi)的平均速度近似為上時刻的瞬時速度；把時間內(nèi)的平均速度習(xí)：近似為測試方法與步驟測試準(zhǔn)備將待測試的兩種面料分別固定于滑塊和滑板上，并使其平整且不要拉得太緊；調(diào)節(jié)斜面的傾角，并使其保持一定的傾角口以便保證滑塊能以適當(dāng)?shù)募铀俣认禄?；接通系時刻的瞬時速度而且從。增加到所需時間統(tǒng)電源根據(jù)說明書設(shè)置測試儀使其處于待測狀態(tài)修正為（，一），因為根據(jù)加速度定測試并記錄數(shù)據(jù)義，在；時間內(nèi)的平均加速度為測試時、讓滑塊沿酬面導(dǎo)軌自由地滑至左側(cè)底部

6、智能測試儀將自動記錄過程參數(shù)并可顯示，出、 。（： 一）。 （）重暮 ， （幾 ） 偽（） （ ）（） （） （） （） （ ）（ ）（ ）鑫 關(guān) 朋擁繃布 ， 霎 尼龍摘布紗 陽 見，動滑動摩擦因數(shù)小的材料，其動滑動摩擦因數(shù)與靜摩擦因數(shù)十分接近；而動滑動摩擦因數(shù)大的材料，其動滑動摩擦結(jié)果與討論（）上述二種西裝夾里與兩種襯衫面料之間動滑動摩擦因數(shù)與靜摩擦因數(shù)的差距就較大因數(shù)測試的實例可知，襯衫面料與西裝夾里的搭配、西裝面料與大衣夾里的搭配不是隨便設(shè)計的，要考慮到穿脫時的方結(jié)束語便，必須以小為宜，因而實測各種夾里與面料之間的動滑動摩擦問題是一個很復(fù)雜的問題它所涉及的相關(guān)因數(shù)也很多當(dāng)然其中有些因數(shù)

7、的影響因子很小，可以忽略而如接觸面的粗糙度、濕度等影響就比較大當(dāng)滑動速度較大時，摩擦因數(shù)就顯得很有必要了（幻的選擇要使得物塊不能在斜面上平衡，即要求它能自動下滑一般比摩擦角略大就可以了，如角還與物體相對滑動的速度有關(guān)對于多數(shù)材料，在開始滑動過分大將會影響數(shù)據(jù)的誤差和結(jié)果的精度后的一定范圍內(nèi)隨著相對速度的增大而減因小此，我（）從我們所做過的許多材料同以及最近我們曾做過們平時所指的動滑動摩擦因數(shù)的數(shù)值也只能是一個近似值，的聚四氮乙烯板材和各種金屬之間的動滑動摩擦因數(shù)可 在一定條件下通過實駿的方法獲得的一個數(shù)值范圍盡管如萬方數(shù)據(jù) 陳 明：“陀螺效應(yīng)，的實驗與教學(xué)探索參 考 文 獻此，只要我們在通常的

8、實驗條件下，測試方法準(zhǔn)確，所測得的數(shù)據(jù)還是具有代表意義的我們利用自行開發(fā)設(shè)計的智能加速度測試儀來測試動滑動摩擦因數(shù)具有準(zhǔn)確性好、精度高等特點，己為許多用戶解決了實際問題同郝桐生理論力學(xué)北京，人民教育出版社，陳永校，郭吉豐超聲波電機杭浙州江大學(xué)出版社，莊表中等動摩擦系數(shù)的測定見：理化檢驗物理分冊上海， ，“陀螺效應(yīng)”的實驗與教學(xué)探索￥，午八陳 明（哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天工程與力學(xué)系，哈爾濱）交上來的稿件在班上宣讀只是在幾周以后給大家做一個總摘要介紹了一種簡單易行的關(guān)于陀螺效應(yīng)的課堂實驗方法結(jié)，以便使全體同學(xué)最終都能對這個實驗有個較為完整的認和教學(xué)方法，并對實驗結(jié)果和教學(xué)效果進行了分析關(guān)鈞詞陀螺效應(yīng)，

9、陀螺力矩，課堂實驗識實驗共用一個小時個小班的學(xué)生中，有一半的學(xué)人們的直覺很難和陀螺效應(yīng)、陀螺力矩的理論對應(yīng)起生親手做了這項實驗實驗時，每人一組見（圖），互來，使得這些內(nèi)容抽象難懂年教師節(jié)前夕，中央相配合有的同學(xué)別出心裁，試圖用只手完成這個實驗，電視臺綜藝大觀節(jié)目中推出一個游戲：一位觀眾站在一個轉(zhuǎn)結(jié)果他可真正是充分感受到了陀螺力矩的“威力”那種力不盤上，雙手水平握持輪軸兩端的手柄，向前平舉這自行車車從心、緊張滑稽的“表演”，引得全體同學(xué)哄堂大笑這種人輪；主持人幫助使車輪高速轉(zhuǎn)動，再由轉(zhuǎn)盤上的人雙臂向前把體感覺上的真實效果是任何現(xiàn)代的傳感器、數(shù)據(jù)采集分析系輪軸由水平位置轉(zhuǎn)向鉛垂位置，要求現(xiàn)場觀眾和

10、嘉賓預(yù)測，統(tǒng)，多媒體技術(shù)和智能系統(tǒng)的集成都無法提供的在上述過程中，轉(zhuǎn)盤上的人將會如何運結(jié)動果是全場觀眾和嘉賓無一人完全猜對但是，這確實是一個很好的關(guān)于陀螺效應(yīng)、陀螺力矩的科普實驗主持人雖然不講課，但是卻給所有觀看這個實驗的人留下了道一很好的思考題，使人終生難忘當(dāng)他們中的某些人在將來的工作、學(xué)習(xí)中涉及這方面的問題時，這個實驗一定會使他獲益匪淺所以這也是一種值得學(xué)習(xí)的教學(xué)方法買一個自行車前輪，在車軸兩端各配一個長約的手柄，再買一個用塑俐制成的餐桌轉(zhuǎn)盤和一塊直徑略大于轉(zhuǎn)盤的玻墑餐桌圓板，一套美觀大方的教具便制成了總費用還不到元圖有了這套教具，教學(xué)方法自然也要改一改就理論力學(xué)的基本要求盯言，陀螺儀的近似理選論講是”“內(nèi)容，可對實驗中觀察到的現(xiàn)象，有些同學(xué)在稿件中解釋得非常簡捷明快，很有特色，令人欣慰現(xiàn)簡述如下由老師自己決定講或不講以前，為拓展同學(xué)們的知識面，根據(jù)動量矩定理，當(dāng)陀螺儀發(fā)生進動時，陀螺力矩為 ，二我都要講一節(jié)課，但不作考試要求其實，學(xué)生完全能夠自己看懂書上的內(nèi)容，只是如果教師不講課，許多同學(xué)就不會按教師要求去自學(xué)那些不考試的內(nèi)容這是傳統(tǒng)的教學(xué)模式下形成的，種習(xí)慣，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生逐步改掉這個習(xí)慣現(xiàn)在，陀螺儀動量矩的方向近似沿其轉(zhuǎn)軸，在此實驗過程中由我對這 節(jié)的內(nèi)容