本发明涉及种子静摩擦系数测定装置技术领域，尤其涉及一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置。
背景技术：
种子静滑动摩擦系数是种子重要的物理特性之一，为机械化播种、收获和加工等部件设计提供摩擦特性参数。目前，国内外对于种子静滑动摩擦系数测定的装置还没有比较完善的仪器，一般通过绳索的拉动来控制斜面板的角度，这种方法只能达到面板上升，角度随之增大的目的，其存在误差较大无法准确获取物料的摩擦系数的问题。上述方法，面板运动都是由人工控制的，费工费时，且转动不平稳，变化的角速度使面板常具有角加速度，使实验数据有误差。另一方面由于上述方法只能人工读取量角器上的数值，故对角度的测量十分粗糙，同时，种子没有完整的汇聚装置，使实验过程十分繁琐，无法满足农业对于机械装备设计的需求。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种操作简单、方便易携、运行平稳、高精度的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置。
本发明提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，包括：壳体、圆柱凸台、电机、卧式轴承、齿轮组、摆杆、面板轴、面板；
壳体外壁设有收集箱，壳体内部相对平行设置有第一滑槽和第二滑槽，且第一滑槽和第二滑槽的延伸方向与壳体的高度方向相同，圆柱凸台的两端分别与第一滑槽和第二滑槽的顶端连接，圆柱凸台上安装有电机架，电机设于电机架上；
第一滑槽内设有可滑动的第一滑条，第二滑槽内设有可滑动的第二滑条，第一滑条与第一滑槽组成移动副，第二滑条与第二滑槽组成移动副；第一滑条与第二滑条之间设有与第一滑条垂直的面板接触轴，面板接触轴的两端分别与第一滑条和第二滑条的顶端固定连接；
第一滑槽和第二滑槽的顶端分别安装有立式轴承，卧式轴承设于电机架侧面上，且卧式轴承的轴线与两个立式轴承的轴线平行；
齿轮组包括大齿轮和小齿轮，小齿轮通过键与电机连接，大齿轮通过键与摆杆的轴连接并与卧式轴承内圈过盈配合；摆杆上套设有可沿摆杆移动的滑块，滑块的底面的外圈与第一滑条固定连接，顶面的内圈与第一滑条铰接；
面板轴与立式轴承内圈过盈配合且可绕立式轴承外圈旋转，面板与面板轴连接并与面板轴同步转动，面板上设有抽插槽，抽插槽内放置有实验板，实验板上设有两块可移动的汇聚板。
优选地，面板轴与面板接触轴在水平方向上的距离为a，面板轴转过的角度θ1与面板接触轴在竖直方向上的位移y1满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y1＝atanθ1。
优选地，摆杆上设有摆杆旋转轴，摆杆旋转轴与面板接触轴在水平方向上的距离为b，摆杆转动的角度θ2与面板接触轴在竖直方向上的位移y2满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y2＝btanθ2。
优选地，面板轴与面板接触轴在水平方向上的距离a等于摆杆旋转轴与面板接触轴在水平方向上的距离b。
优选地，所述面板通过联结件和橡胶垫与面板轴连接。
优选地，所述面板长度方向的两侧为u型槽结构，宽度方向的一侧为l型结构且开有漏口，所述汇聚板设于漏口处。
优选地，所述齿轮组中，大齿轮中心与小齿轮中心之间的距离为28.5mm。
优选地，所述第一滑槽设于壳体内第一侧壁上，且第一滑槽与面板轴间的距离为80mm，所述第二滑槽设于壳体内第二侧壁上，且第二滑槽与面板轴间的距离为80mm，第一侧壁与第二侧壁相对。
本发明提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，面板在正切机构的控制下作匀角速度转动，且通过电机与齿轮组的联合控制，使面板保持低速平稳的转动状态，避免面板转动过程中的加速度变化带来的实验误差，不仅有利于保证实验过程的稳定性和实验数据采集的精确性，而且能够大大节约实验时间以及实验人工投入；进一步地，本系统由于转速确定，因此无需人工读取量角器上的数据，直接通过计算即可获得实验数据，避免了数据粗糙、不准确的问题，使实验结果保持更高的精度。本发明提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，操作简单、方便易携、运行平稳，且实验结果的精度高。
附图说明
图1为一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置的主视图；
图2为一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置的内部装配图；
图3为一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置的细节装配图；
图4为一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置中滑块、摆杆与滑条配合的示意图。
具体实施方式
如图1-图4所示，图1-图4为本发明提出的一种基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置。
参照图1-图4，本发明提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，其特征在于，包括：壳体4、圆柱凸台、电机7、卧式轴承6、齿轮组17、摆杆16、面板轴13、面板1；
壳体4外壁设有收集箱3，壳体4内部相对平行设置有第一滑槽9和第二滑槽10，且第一滑槽9和第二滑槽10的延伸方向与壳体4的高度方向相同，圆柱凸台的两端分别与第一滑槽9和第二滑槽10的顶端连接，圆柱凸台上安装有电机架8，电机7设于电机架8上；
第一滑槽9内设有可滑动的第一滑条11，第一滑条11与第一滑槽9组成移动副，第二滑槽10内设有可滑动的第二滑条12，第二滑条12与第二滑槽10组成移动副；第一滑条11与第二滑条12之间设有与第一滑条11垂直的面板接触轴14，面板接触轴14的两端分别与第一滑条11和第二滑条12的顶端固定连接；
第一滑槽9和第二滑槽10的顶端分别安装有立式轴承5，卧式轴承6设于电机架8侧面上，且卧式轴承6的轴线与两个立式轴承5的轴线平行；
齿轮组17包括大齿轮和小齿轮，小齿轮通过键与电机7连接，大齿轮通过键与摆杆16的轴连接并与卧式轴承6内圈过盈配合；摆杆16上套设有可沿摆杆16移动的滑块15，滑块15的底面的外圈与第一滑条11固定连接，顶面的内圈与第一滑条11铰接；
面板轴13与立式轴承5内圈过盈配合且可绕立式轴承5外圈旋转，面板1与面板轴13连接并与面板轴13同步转动，面板1上设有抽插槽，抽插槽内放置有实验板，实验板上设有两块可移动的汇聚板2；本实施方式中，面板1通过联结件18和橡胶垫与面板轴13连接。
本实施方式中，面板轴13与面板接触轴14在水平方向上的距离为a，面板轴13转过的角度θ1与面板接触轴14在竖直方向上的位移y1满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y1＝atanθ1；
摆杆16上设有摆杆旋转轴，摆杆旋转轴与面板接触轴14在水平方向上的距离为b，摆杆16转动的角度θ2与面板接触轴14在竖直方向上的位移y2满足正切函数关系，所述正切函数关系为：
y2＝btanθ2；
由于面板轴13与面板接触轴14在水平方向上的距离a等于摆杆旋转轴与面板接触轴14在水平方向上的距离b，且y1＝y2，则面板1的运动规律与摆杆16的运动规律相比较，只有运动方向相反，其它的运动规律完全相同，故控制电机7匀速低速转动便可控制面板1匀速低速转动，使面板1保持低速平稳的转动状态，避免面板1转动过程中的加速度变化带来的实验误差，有利于保证实验过程的稳定性和实验数据采集的精确性；
在操作过程中，面板轴13转过的角度θ1和摆杆16转动的角度θ2可由所用时间、电机7的运动规律、大齿轮与小齿轮的传动比计算得出，相比于利用人工读取具有更高的精度。
本实施方式中，所述面板1长度方向的两侧为u型槽结构，宽度方向的一侧为l型结构且开有漏口，所述汇聚板2设于漏口处，将种子汇聚起来，防止种子散落。
在进一步地实施例中，大齿轮中心与小齿轮中心之间的距离为28.5mm。
在进一步地实施例中，所述第一滑槽9设于壳体4内第一侧壁上，且第一滑槽9与面板轴13间的距离为80mm，所述第二滑槽10设于壳体4内第二侧壁上，且第二滑槽10与面板轴13间的距离为80mm，第一侧壁与第二侧壁相对。
在实际工作过程中：将实验板安装在面板1上，电机7低速匀速逆时针转动带动齿轮组17中的小齿轮逆时针转动，则大齿轮会有一个顺时针转动的运动，大齿轮上固定的摆杆16亦绕摆杆旋转轴做匀速低角速度顺时针旋转，摆杆16上的滑块15因铰接在第一滑条11上故相对摆杆16做沿杆运动的同时，实际运动只能为沿第一滑槽9的安装方向向上运动。滑块15上升的同时，因一侧铰接在一起，便带动面板接触轴14一起做上升运动，面板接触轴14即将面板1顶起，面板1则绕面板轴13转过一个角度，因面板接触轴14为此面板轴13与摆杆16轴水平方向的对称轴，所以面板1转动方向与摆杆16方向相反，但转动角速度大小恒等于摆杆16轴的角速度大小。实现面板1上的实验板的匀速低角速度逆时针转动。同理，在回程中，电机7顺时针转动，摆杆16逆时针转动，滑块15与面板接触轴14下滑，面板1依靠自身重力可始终与立板接触，恢复初始状态。
本实施方式提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，面板1在正切机构的控制下作匀角速度转动，且通过电机7与齿轮组17的联合控制，使面板1保持低速平稳的转动状态，避免面板1转动过程中的加速度变化带来的实验误差，不仅有利于保证实验过程的稳定性和实验数据采集的精确性，而且能够大大节约实验时间以及实验人工投入；进一步地，本系统由于转速确定，因此无需人工读取量角器上的数据，直接通过计算即可获得实验数据，避免了数据粗糙、不准确的问题，使实验结果保持更高的精度。本实施方式提出的基于正切机构的种子静滑动摩擦系数测定装置，操作简单、方便易携、运行平稳，且实验结果的精度高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。