连杆式摩擦系数测量仪的制作方法

本实用新型涉及摩擦系数测量设备技术领域，特别涉及一种连杆式摩擦系数测量仪。

背景技术：

现有的测量滑动摩擦系数的方法为：物体放在水平放置的板上，在物体与砝码之间连接绳子，绳子绕过滑轮，测量砝码质量不同时物体滑动的加速度，然后通过砝码的质量、物体的质量、物体运动的加速度来计算物体与板之间的滑动摩擦系数。该方法操作比较繁琐。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种操作便捷的连杆式摩擦系数测量仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种连杆式摩擦系数测量仪，包括转动板、机架、激光器、反射镜、直尺、电机和连杆机构，所述转动板与所述机架转动连接，所述激光器竖直固定在所述机架上，所述激光器位于所述转动板的下方，所述激光器发出的激光正对所述转动板的转动轴线；所述反射镜固定在所述转动板上，所述反射镜的反射面朝下，所述反射镜的反射面与所述转动板的转动中心平齐，所述激光器发出的激光射在所述反射镜上；所述直尺固定在所述机架上，所述直尺的上表面与所述激光器的出光面平齐；所述电机固定在所述机架上，所述电机的输出轴与所述连杆机构的输入端连接，所述连杆机构的输出端与所述转动板转动连接。

进一步的，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端与所述电机的输出轴连接，另一端与所述第二连杆的一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述转动板转动连接。

进一步的，所述连杆机构还包括固定板，所述固定板固定在所述转动板的下表面，所述第二连杆的另一端与所述固定板转动连接。

进一步的，还包括限位块和滑板，所述限位块固定在所述转动板的端部，所述限位块上设有与所述滑板厚度适配的凹槽，所述限位块插接在所述凹槽中。

进一步的，所述机架上设有两个左支撑柱和两个右支撑柱，所述转动板与所述左支撑柱转动连接，所述转动板还由所述右支撑柱支撑成水平放置状态。

本实用新型的有益效果在于：电机转动带动连杆机构运动，从而带动转动板绕着机架转动，激光器发出的激光束作为入射光线照射在转动板的转动轴线上，同时也照射在反射镜的反射面上，并经反射镜反射后的反射光线到达直尺的上表面，可直接读出反射光线在直尺上的投影点到达激光器的距离，转动板的转动轴线在反射镜的反射面上，则反射光线与入射光线之间的夹角等于两倍的转动板与水平面之间的夹角，于是结合激光器出光面与反射镜的反射面之间的距离，可计算出反射光线与入射光线之间的夹角，进一步可计算出转动板与水平面之间的夹角；实际上，物体在转动板上由静止变为滑动瞬间转动板与水平面之间的夹角的正切值，即为物体与转动板之间的摩擦系数，因此，只需记录激光器出光面与反射镜的反射面之间的距离，并读出物体在转动板上由静止变为滑动瞬间反射光线在直尺上的投影点到达激光器的距离，就可计算出物体与转动板之间的摩擦系数，测量简单，计算方便准确；操作时将物体放置在转动板上，只需使电机带动转动板转动即可，还可控制电机转动的速度，以方便人工准确读出反射光线在直尺上的投影点，操作便捷。

附图说明

图1为本实用新型实施例的连杆式摩擦系数测量仪的正视图；

图2为本实用新型实施例的图1的A向断面视图；

图3为本实用新型实施例的连杆式摩擦系数测量仪的左视图；

图4为本实用新型实施例的连杆式摩擦系数测量仪的转动板翘起时的结构示意图。

标号说明：

1、转动板；2、机架；3、激光器；4、反射镜；5、直尺；6、电机；7、连杆机构；8、限位块；9、滑板；

21、左支撑柱；22、右支撑柱；

71、第一连杆；72、第二连杆；73、固定板。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：利用激光器、反射镜、直尺测量当物体从静止到发生滑动时转动板的转动角度，进而直接计算出此时的滑动摩擦系数，并用电机和连杆机构带动转动板转动，操作便捷。

请参照图1至图4，本实用新型提供了一种连杆式摩擦系数测量仪，包括转动板1、机架2、激光器3、反射镜4、直尺5、电机6和连杆机构7，所述转动板1与所述机架2转动连接，所述激光器3竖直固定在所述机架2上，所述激光器3位于所述转动板1的下方，所述激光器3发出的激光正对所述转动板1的转动轴线；所述反射镜4固定在所述转动板1上，所述反射镜4的反射面朝下，所述反射镜4的反射面与所述转动板1的转动中心平齐，所述激光器3发出的激光射在所述反射镜4上；所述直尺5固定在所述机架2上，所述直尺5的上表面与所述激光器3的出光面平齐；所述电机6固定在所述机架2上，所述电机6的输出轴与所述连杆机构7的输入端连接，所述连杆机构7的输出端与所述转动板1转动连接。

进一步的，所述连杆机构7包括第一连杆71和第二连杆72，所述第一连杆71一端与所述电机6的输出轴连接，另一端与所述第二连杆72的一端转动连接，所述第二连杆72的另一端与所述转动板1转动连接。

由上述描述可知，电机6转动带动第一连杆71和第二连杆72运动，第二连杆72运动带动转动板1转动，结构合理稳固，运动便捷。

进一步的，所述连杆机构7还包括固定板73，所述固定板73固定在所述转动板1的下表面，所述第二连杆72的另一端与所述固定板73转动连接。

由上述描述可知，第二连杆72的另一端通过固定板73与转动板1转动连接，且固定板73位于转动板1的下表面，使第二连杆72的运动不影响转动板1的上表面的使用，结构合理。

进一步的，还包括限位块8和滑板9，所述限位块8固定在所述转动板1的端部，所述限位块8上设有与所述滑板9厚度适配的凹槽，所述限位块8插接在所述凹槽中。

由上述描述可知，滑板9插接在限位块8的凹槽中，限位块8固定在转动板1的端部，滑板9位于转动板1的上方，根据实际测试需要更换不同材料的滑板9，结构简单合理，方便不同材料滑板9的更换，以测量物体与不同材料的滑板9之间的摩擦系数。

进一步的，所述机架2上设有两个左支撑柱21和两个右支撑柱22，所述转动板1与所述左支撑柱21转动连接，所述转动板1还依靠所述右支撑柱22支撑成水平放置状态。

由上述描述可知，左支撑柱21与右支撑柱22配合使转动板1保持水平放置状态，当转动板1处于水平状态时，用于放置物体，同时在电机6处于断电情况下时，转动板1仍保持水平放置状态。

请参照图1至图4，本实用新型的实施例一为：

一种连杆式摩擦系数测量仪，包括转动板1、机架2、激光器3、反射镜4、直尺5、电机6、连杆机构7、限位块8和滑板9，所述转动板1与所述机架2转动连接，所述机架2上设有两个左支撑柱21和两个右支撑柱22，所述转动板1与所述左支撑柱21转动连接，所述转动板1还依靠所述右支撑柱22支撑成水平放置状态，所述激光器3竖直固定在所述机架2上，所述激光器3位于所述转动板1的下方，所述激光器3发出的激光正对所述转动板1的转动轴线；所述反射镜4固定在所述转动板1上，所述反射镜4的反射面朝下，所述反射镜4的反射面与所述转动板1的转动中心平齐，所述激光器3发出的激光射在所述反射镜4上；所述直尺5固定在所述机架2上，所述直尺5的上表面与所述激光器3的出光面平齐；所述电机6固定在所述机架2上，所述电机6的输出轴与所述连杆机构7的输入端连接，所述连杆机构7的输出端与所述转动板1转动连接，所述限位块8固定在所述转动板1的端部，所述限位块8上设有与所述滑板9厚度适配的凹槽，所述限位块8插接在所述凹槽中；所述连杆机构7包括第一连杆71、第二连杆72、固定板73，所述第一连杆71一端与所述电机6的输出轴连接，另一端与所述第二连杆72的一端转动连接，所述第二连杆72的另一端与所述转动板1转动连接，所述固定板73固定在所述转动板1的下表面，所述第二连杆72的另一端与所述固定板73转动连接。

使用时，假设转动板1与水平面之间的夹角为θ，则从激光束发出的激光束与其到达反射镜4后的反射光束之间的夹角为2θ，记录转动板1的转动轴线与激光束的出光面之间的距离为h，将滑板9插接在限位块8的凹槽中，初始状态时，转动板1在左支撑柱21和右支撑柱22的共同支撑下处于水平放置状态，将物体放置在滑板9的上表面，激光器3打开，激光器3发出的激光束作为入射光照射在反射镜4的反射面上，开启电机6，电机6转动带动转动板1和滑板9的右端向上转动，观察物体是否发生滑动，如果物体在滑板9上发生滑动，记录物体初始滑动时，从反射镜4的反射面发出的反射光束在直尺5上的投影点，并计算出该投影点到达激光束的中心的距离x，由于物体与滑块之间的滑动摩擦系数μ＝tanθ,tan(2θ)＝x/h，所以物体与滑块之间的滑动摩擦系数μ的计算公式如公式(1)所示：

测量完毕后，电机6向相反方向转动，使转动板1和滑板9恢复到水平放置状态。

综上所述，本实用新型提供的连杆式摩擦系数测量仪，通过转动板1的转动来检测物体与水平面之间的转动距离，通过更换滑板9来检测物体与不同材料滑板9之间的摩擦系数，通过激光器3、反射镜4来形成与转动板1的转角度相关的入射光束、反射光束，并使入射光束、反射光束与直尺5形成直角三角形，通过电机6和连杆组件带动转动板1和滑板9转动，使物体与滑板9之间的摩擦系数检测便捷，测量快速，操作便捷，计算简便。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。