动滑动摩擦因数的测试与应用

1、 第 期斗黄灵仙杜锦才（浙江大学材料与化工工程学院，杭州）杭州）（浙江大学机械与能源工程学院，庄表中王树龙（浙江大学机械与能源工程学院杭州） ）（浙江长兴化工总厂，长兴所不则有摘要导出动滑动摩擦因数的计算公式，用自制的动态智能测试仪，可测试各种物料之间的动滑动摩擦因数，以不同的 一。；。一、衬衫面料与不同的西装夹里之间的动滑动摩擦因数的测试为（）（）艺 一 。； 一 ，一”气例，介绍其测试原理、测试仪器和测试方法关钮词动滑动摩擦因数，测试，智能测试仪引 盲动滑动摩擦因数，即动滑动摩擦力与正压力的比值，是表征两物体在单位正压力下相互间摩擦力大小的一个因数摩擦是一种极其复杂的物理一力学现象，至今尚

2、未建立起完整的理论近似的说法一般认为摩攘产生的原（因）是接触面的凹凸不平）；接（触面间的分子吸引它力不仅与饥 夕 了物体的材质、表面祖秘度有关，而且与物体间的相对运动速度、接触面积、环境的湿度等均有一定的关系摩擦的定律是法国科学家库仑干年建立的它是一个近似定律，其简单的表示式子远远不能反映出摩擦的复由杂于性其机理复杂且具有上述诸多相关因数，动滑动摩擦因数只能是物体的受力分析图图一个实验值，确切地说理论上是无法计算的，只有通过实验得计算动滑动摩擦因数的第一种表将式（）代入式（）的方法来获得一个近似的数值范围不同或材同料种（材料）达式之间的动滑动摩擦因数，由于它在数值上与静摩擦因数存在一定的差异、

3、因此不能随便地用简单的静止的方法来获取动（）一 从这第一种表达式可见，只要能测试得到平均加速度滑动摩擦因数，而必须在其作相对运动时，用准确的测量方，就可以知道动滑动摩擦因数九法以获得比较精确的实验结果智能仪器简介动滑动康擦因数计算公式的推导似设质量为的物体沿斜面滑下，斜面的倾角为，系统的组成根据摩擦因数求解原理，我们利用光电技术和单片机原理自行设计开发了一套动滑动摩擦因数智能测试系统，其结构示意图如图所示如图所示图质量为。的物体从斜面淆下示意图图动滑动廉擦因数脚能测试系统又设物体经过第一门槛线：的速度为。，经过第二 它由智能加速度测试仪，角度可调的斜面滑板门槛线的速度为。、以沿着斜面向下的方向

4、为二轴和方带有恒距离挡光片的滑块组成在斜面滑板上安装向，垂直于斜面向上的方向为轴方向，其受力分析如图有光电门电路装置、收到第稿，收到修改摘万方数据 年第 卷与 实 践擦因数的表达式力 学测，原理当滑块从滑板的上端自由滑下时，光电测试仪（）介一一 会自动测定并存储运动滑块上的两条挡光片通过光电门时的第一次挡光与第二次挡光的时间间隔和通过光电门时的第一次挡光与第二次挡光的时间间隔，以及运动滑块从第一光电门到第二光电门所经历的时间间，隔（以各光电门第一次被挡光的时刻计）根据两挡片之间的距离参数即可通过智能测试仪计算出滑块上两挡片通过 （， 一 么） （）一以上式（）、式（），式句（均可用来计算动滑动

5、摩擦因数不同的参数，用不同的计算公式进行计算第 个光电门时的平均速度，；和通过第二个光电门时的平均速度由于，和均很小，我们可以近似地认为在该段时间内物体作匀加速运动，把：时间内的平均速度近似为上时刻的瞬时速度；把时间内的平均速度习：近似为测试方法与步骤测试准备将待测试的两种面料分别固定于滑块和滑板上，并使其平整且不要拉得太紧；调节斜面的倾角，并使其保持一定的倾角口以便保证滑块能以适当的加速度下滑；接通系时刻的瞬时速度而且从。增加到所需时间统电源根据说明书设置测试仪使其处于待测状态修正为（，一），因为根据加速度定测试并记录数据义，在；时间内的平均加速度为测试时、让滑块沿酬面导轨自由地滑至左侧底部

6、智能测试仪将自动记录过程参数并可显示，出、 。（： 一）。 （）重暮 ， （几 ） 伪（） （ ）（） （） （） （） （ ）（ ）（ ）鑫 关 朋拥绷布 ， 霎 尼龙摘布纱 阳 见，动滑动摩擦因数小的材料，其动滑动摩擦因数与静摩擦因数十分接近；而动滑动摩擦因数大的材料，其动滑动摩擦结果与讨论（）上述二种西装夹里与两种衬衫面料之间动滑动摩擦因数与静摩擦因数的差距就较大因数测试的实例可知，衬衫面料与西装夹里的搭配、西装面料与大衣夹里的搭配不是随便设计的，要考虑到穿脱时的方结束语便，必须以小为宜，因而实测各种夹里与面料之间的动滑动摩擦问题是一个很复杂的问题它所涉及的相关因数也很多当然其中有些因数

7、的影响因子很小，可以忽略而如接触面的粗糙度、湿度等影响就比较大当滑动速度较大时，摩擦因数就显得很有必要了（幻的选择要使得物块不能在斜面上平衡，即要求它能自动下滑一般比摩擦角略大就可以了，如角还与物体相对滑动的速度有关对于多数材料，在开始滑动过分大将会影响数据的误差和结果的精度后的一定范围内随着相对速度的增大而减因小此，我（）从我们所做过的许多材料同以及最近我们曾做过们平时所指的动滑动摩擦因数的数值也只能是一个近似值，的聚四氮乙烯板材和各种金属之间的动滑动摩擦因数可 在一定条件下通过实骏的方法获得的一个数值范围尽管如万方数据 陈 明：“陀螺效应，的实验与教学探索参 考 文 献此，只要我们在通常的

8、实验条件下，测试方法准确，所测得的数据还是具有代表意义的我们利用自行开发设计的智能加速度测试仪来测试动滑动摩擦因数具有准确性好、精度高等特点，己为许多用户解决了实际问题同郝桐生理论力学北京，人民教育出版社，陈永校，郭吉丰超声波电机杭浙州江大学出版社，庄表中等动摩擦系数的测定见：理化检验物理分册上海， ，“陀螺效应”的实验与教学探索￥，午八陈 明（哈尔滨工业大学航天工程与力学系，哈尔滨）交上来的稿件在班上宣读只是在几周以后给大家做一个总摘要介绍了一种简单易行的关于陀螺效应的课堂实验方法结，以便使全体同学最终都能对这个实验有个较为完整的认和教学方法，并对实验结果和教学效果进行了分析关钧词陀螺效应，

9、陀螺力矩，课堂实验识实验共用一个小时个小班的学生中，有一半的学人们的直觉很难和陀螺效应、陀螺力矩的理论对应起生亲手做了这项实验实验时，每人一组见（图），互来，使得这些内容抽象难懂年教师节前夕，中央相配合有的同学别出心裁，试图用只手完成这个实验，电视台综艺大观节目中推出一个游戏：一位观众站在一个转结果他可真正是充分感受到了陀螺力矩的“威力”那种力不盘上，双手水平握持轮轴两端的手柄，向前平举这自行车车从心、紧张滑稽的“表演”，引得全体同学哄堂大笑这种人轮；主持人帮助使车轮高速转动，再由转盘上的人双臂向前把体感觉上的真实效果是任何现代的传感器、数据采集分析系轮轴由水平位置转向铅垂位置，要求现场观众和

10、嘉宾预测，统，多媒体技术和智能系统的集成都无法提供的在上述过程中，转盘上的人将会如何运结动果是全场观众和嘉宾无一人完全猜对但是，这确实是一个很好的关于陀螺效应、陀螺力矩的科普实验主持人虽然不讲课，但是却给所有观看这个实验的人留下了道一很好的思考题，使人终生难忘当他们中的某些人在将来的工作、学习中涉及这方面的问题时，这个实验一定会使他获益匪浅所以这也是一种值得学习的教学方法买一个自行车前轮，在车轴两端各配一个长约的手柄，再买一个用塑俐制成的餐桌转盘和一块直径略大于转盘的玻墒餐桌圆板，一套美观大方的教具便制成了总费用还不到元图有了这套教具，教学方法自然也要改一改就理论力学的基本要求盯言，陀螺仪的近似理选论讲是”“内容，可对实验中观察到的现象，有些同学在稿件中解释得非常简捷明快，很有特色，令人欣慰现简述如下由老师自己决定讲或不讲以前，为拓展同学们的知识面，根据动量矩定理，当陀螺仪发生进动时，陀螺力矩为 ，二我都要讲一节课，但不作考试要求其实，学生完全能够自己看懂书上的内容，只是如果教师不讲课，许多同学就不会按教师要求去自学那些不考试的内容这是传统的教学模式下形成的，种习惯，应该引导学生逐步改掉这个习惯现在，陀螺仪动量矩的方向近似沿其转轴，在此实验过程中由我对这 节的内容