一种教学拉伸试验台的制作方法

本发明涉及一种教学拉伸试验装置，特别涉及一种教学拉伸试验台。

背景技术：

目前高等学校教育注重学生的实践能力和创新精神的培养，在力学实验教学需要操作简单，成本相对较低，设备体积较小的实验台。海洋污损生物也称海洋附着生物，是指生长在船底和海中一切设施表面的动物、植物和微生物，是影响海洋设施安全与使用寿命的重要因素之一，污损生物的附着会增加船舶阻力，导致航速降低及燃料消耗增加；阻塞给排水管道，改变材料腐蚀过程和速度，导致海洋仪器的转动机件失灵；妨碍水下保养和维修等工作的进行；附着的生物会吸收声能，放出气泡产生混响，严重影响水下声学仪器的工作。

现有的教学研究中缺少一种能分析研究设备，如何从力学的角度探讨海洋污损生物的粘附的性质，定量分析海洋生物承受到剪切与拉伸的联合作用，脱离粘附表面时剪切力与拉伸的关系，通过得到相应的研究结论，进一步制定海洋污损生物防除技术。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可通过准静态加载测量粘附力力学性质的教学拉伸试验台，通过重物加载轮、齿轮组使重物提供的重力，数倍作用于所测物体上，提高其对不同需要的实验的适应能力，且其结构合理，制作成本低。

本发明提到的一种X型教学拉伸试验台，其技术方案是：包括底板、底板支座、伸缩支架、滑轮支撑架、挡板、重物加载轮、齿轮组、X型高度调节器、前后调节齿条、前后调节齿轮、高度调节杆、前后调节杆、附着基固定板、滑轮、拉压传感器、传动线，底板的底部固定底板支座，所述的底板两侧的滑道内安装伸缩支架，伸缩支架的上部固定滑轮支撑架，所述的滑轮支撑架上设有滑轮，所述的底板的一端固定挡板，底板的另一端固定附着基固定板，所述的挡板上设有重物加载轮，重物加载轮与齿轮组相互配合，传动线穿过滑轮连接附着基固定板和重物加载轮，传动线上设有拉压传感器，伸缩支架包括伸缩支架固定杆、伸缩支架活动杆、滑动脚，伸缩支架固定杆的底部设有滑动脚，伸缩支架固定杆的上部设有伸缩支架活动杆，伸缩支架固定杆的下部设有前后调节杆，滑动脚与底板上的滑道相互配合，伸缩支架的内部设有X型高度调节器，X型高度调节器包括上限位滑动轮、交叉支撑板、角度调节块、下限位滑动轮，交叉支撑板的交叉连接处横向设有角度调节块，高度调节杆穿过角度调节块分别连接在伸缩支架固定杆的升降槽内，交叉支撑板的两端设有上限位滑动轮和下限位滑动轮，上限位滑动轮连接伸缩支架的伸缩支架活动杆，下限位滑动轮与前后调节杆相互配合，前后调节杆的中间设有前后调节齿轮，前后调节齿轮与底板中间的前后调节齿条相配合。

上述的角度调节块包括第一调节块、第二调节块，第一调节块、第二调节块分别固定在两块交叉支撑板上，第一调节块、第二调节块的中间设有螺纹通孔，所述的高度调节杆包括正向螺纹丝杆和反向螺纹丝杆，正向螺纹丝杆与第一调节块连接，反向螺纹丝杆与第二调节块连接。

上述的高度调节杆和前后调节杆上分别设有调节旋钮。

上述的齿轮组包括大齿轮、小齿轮、大齿轮轴、小齿轮轴，大齿轮通过大齿轮轴固定在挡板上，小齿轮通过小齿轮轴固定在挡板上，大齿轮和小齿轮相互啮合，所述的小齿轮轴连接重物加载轮。

上述的重物加载轮为中间设有凹槽的转轮，所述的重物加载轮包括三组同轴线的转轮，三组重物加载轮的直径分别为20m、30m和50m。

上述的滑轮支撑架内设有多组档位槽，滑轮通过档位杆设置在档位槽内，通过调节档位杆调节滑轮的位置。

本发明提到的一种X型教学拉伸试验台的使用方法，包括以下步骤：

A）安装好X型教学拉伸试验台，同时调节高度调节杆、前后调节杆，使伸缩支架位置处于合适的位置，调节滑轮支撑架至合适位置，安装拉压传感器，然后选取重物加载轮上合适的半径加载重物；利用电脑采集拉压传感器数据，并与加载力角度进行比较；

B）依靠齿轮组传动与不同半径选择的重物加载轮的提供不同的拉力倍率，以适应实验中对力的不同要求，该结构分别与伸缩支架顶部的滑轮和拉压传感器连通；依靠X型高度调节器上的高度调节杆和角度调节块.改变其X型高度调节器的交叉角度实现高度调节，测定不同角度、不同高度带来的拉力试验数据；

C）通过测试的数据分析污损生物的附着对船舶阻力的影响，确保试验数据的准确性，通过定量分析海洋生物承受到剪切与拉伸的联合作用，脱离粘附表面时剪切力与拉伸的关系。

本发明的有益效果是：通过重物加载轮、齿轮组使重物提供的重力，数倍作用于所测物体上，提高其对不同需要的实验的适应能力；通过前后调节齿轮、前后调节杆、前后调节齿条的调节，也提高了对实验材料的兼容性；另外，通过伸缩支架、X型高度调节器，方便调节加载力的角度，降低实验难度；本发明的试验台结构合理，制作成本低，容易得到大规模推广使用。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是X型高度调节器的结构示意图；

附图3是角度调节块的结构示意图；

附图4是重物加载轮和齿轮组的结构示意图；

附图5是滑轮支撑架的结构示意图；

上图中：底板1、底板支座2、伸缩支架3、滑轮支撑架4、挡板5、重物加载轮6、齿轮组7、X型高度调节器8、前后调节齿条9、前后调节齿轮10、高度调节杆11、前后调节杆12、附着基固定板13、滑轮14、拉压传感器15、传动线16；支架固定杆3.1、伸缩支架活动杆3.2、滑动脚3.3、升降槽3.4；档位槽4.1、档位杆4.2；大齿轮7.1、小齿轮7.2、大齿轮轴7.3、小齿轮轴7.4；上限位滑动轮8.1、交叉支撑板8.2、角度调节块8.3、下限位滑动轮8.4；第一调节块a、第二调节块b、正向螺纹丝杆c、反向螺纹丝杆d、调节旋钮e。

具体实施方式

参照附图1和2，本发明提到的教学拉伸试验台，包括底板1、底板支座2、伸缩支架3、滑轮支撑架4、挡板5、重物加载轮6、齿轮组7、X型高度调节器8、前后调节齿条9、前后调节齿轮10、高度调节杆11、前后调节杆12、附着基固定板13、滑轮14、拉压传感器15、传动线16，底板1的底部固定底板支座2，所述的底板1两侧的滑道内安装伸缩支架3，伸缩支架3的上部固定滑轮支撑架4，所述的滑轮支撑架4上设有可以移动位置的滑轮14，所述的底板1的一端固定挡板5，底板1的另一端固定附着基固定板13，所述的挡板5上设有重物加载轮6，重物加载轮6与齿轮组7相互配合，传动线16穿过滑轮14连接附着基固定板13和重物加载轮6，传动线16上设有拉压传感器15，伸缩支架3包括伸缩支架固定杆3.1、伸缩支架活动杆3.2、滑动脚3.3，伸缩支架固定杆3.1的底部设有滑动脚3.3，伸缩支架固定杆3.1的上部设有伸缩支架活动杆3.2，伸缩支架固定杆3.1的下部设有前后调节杆12，滑动脚3.3与底板1上的滑道相互配合，伸缩支架3的内部设有X型高度调节器8，X型高度调节器8包括上限位滑动轮8.1、交叉支撑板8.2、角度调节块8.3、下限位滑动轮8.4，交叉支撑板8.2的交叉连接处横向设有角度调节块8.3，高度调节杆11穿过角度调节块8.3分别连接在伸缩支架固定杆3.1的升降槽3.4内，交叉支撑板8.2的两端设有上限位滑动轮8.1和下限位滑动轮8.4，上限位滑动轮8.1连接伸缩支架3的伸缩支架活动杆3.2，下限位滑动轮8.4与前后调节杆12相互配合，前后调节杆12的中间设有前后调节齿轮10，前后调节齿轮10与底板中间的前后调节齿条9相配合。

参照附图3，角度调节块8.3包括第一调节块a、第二调节块b，第一调节块a、第二调节块b分别固定在两块交叉支撑板8.2上，第一调节块a、第二调节块b的中间设有螺纹通孔，所述的高度调节杆11包括正向螺纹丝杆c和反向螺纹丝杆d，正向螺纹丝杆c与第一调节块a连接，反向螺纹丝杆d与第二调节块b连接，其中，高度调节杆11和前后调节杆12上分别设有调节旋钮e。

参照附图4，齿轮组7包括大齿轮7.1、小齿轮7.2、大齿轮轴7.3、小齿轮轴7.4，大齿轮7.1通过大齿轮轴7.3固定在挡板5上，小齿轮7.2通过小齿轮轴7.4固定在挡板5上，大齿轮7.1和小齿轮7.2相互啮合，所述的小齿轮轴7.4连接重物加载轮6，通过大齿轮7.1和小齿轮7.2相互啮合改变不同的传动速度，提供多种实验数据。

其中，重物加载轮6为中间设有凹槽的转轮，所述的重物加载轮6包括三组同轴线的转轮，三组重物加载轮的直径分别为20cm、30cm和50cm，选择不同直径的重物加载轮6来提供不同的拉力倍率，提供多种实验数据。

参照附图5，滑轮支撑架4内设有多组档位槽4.1，滑轮14通过档位杆4.2设置在档位槽4.1内，通过调节档位杆4.2调节滑轮14的位置，使试验更加灵活和方便。

本发明提到的教学拉伸试验台的使用方法，包括以下步骤：

A）安装好X型教学拉伸试验台，同时调节高度调节杆11、前后调节杆12，使伸缩支架3位置处于合适的位置，调节滑轮支撑架4至合适位置，安装拉压传感器15，然后选取重物加载轮6上合适的半径加载重物；利用电脑采集拉压传感器数据，并与加载力角度进行比较；

B）依靠齿轮组7传动与不同半径选择的重物加载轮6的提供不同的拉力倍率，以适应实验中对力的不同要求，该结构分别与伸缩支架3顶部的滑轮14和拉压传感器15连通；依靠X型高度调节器8上的高度调节杆11和角度调节块8.3改变其X型高度调节器8的交叉角度实现高度调节，测定不同角度、不同高度带来的拉力试验数据；

C）通过测试的数据分析污损生物的附着对船舶阻力的影响，确保试验数据的准确性，通过定量分析海洋生物承受到剪切与拉伸的联合作用，脱离粘附表面时剪切力与拉伸的关系。

本发明通过重物加载轮、齿轮组使重物提供的重力，数倍作用于所测物体上，提高其对不同需要的实验的适应能力，实现准静态加载测量粘附力力学性质；通过前后调节齿轮、前后调节杆、前后调节齿条的调节，也提高了对实验材料的兼容性；另外，通过伸缩支架、X型高度调节器，方便调节加载力的角度，降低实验难度；本发明的试验台结构合理，制作成本低，容易得到大规模推广使用。