文档介绍：昆明理工大学
《理论力学》实验指导书
工程力学实验中心
2006年9月20日
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1 动、静滑动摩擦因数的测试
(1)仪器的示意图与简介
这台测试仪器是根据庄表中教授 1992 年发表的论文(理化杆验物理分册)
经过改进制作的,能测试颗料、柔软物体、薄硬物体等材料接触面之间的静滑动
摩擦因数和动滑动磨擦因数。由于静滑动
摩擦因数= tgf ϕ 1(ϕ 1为摩擦角)且测试
方法众所周知的,这里从略。
动滑动摩擦因数测试装置示意图
A——试块甲;
B——成倾角为ϕ的被测试材料,
C——甲试块上的不透光档距,S1=4cm L1,L2——光电管,
D——CDY-1 智能计量仪。
t1(或仪器上的Δt1 )计量器上显示物块A经过光电管L1时路程S1的时间,
t2(或Δt 2 )显示物块A经过光电管L2时路程S1的时间,
1 1
t4——= −+ ttt )( 或Δ−Δ+Δ ttt )(
3 2 12 3 2 12
t3(或Δt3 )从L1到L2路程所需的时间。
经测试得到上述各个数据后,需代入动滑动摩擦因数的计算公式,计算后可
得动滑动摩擦因数。
(2)已测试过的几种材料之间的动滑动摩擦因数
材料静滑动摩擦因数fs 动滑动摩擦因数fd
氯化铵对金属板 - -
膨胀石墨对钢板 - -
经过喷砂的钢板对钢板 - -
钢板对铜板(已喷砂及NaCI腐蚀) - -
麦尔顿呢对羽纱布 - -
聚四氟乙稀对聚四氟乙烯
C10 水泥块对美国旗赛 HKPE 防渗膜
C10 水泥块对外包无纺布的防渗膜
杭纺对美丽绸
棉布对美丽绸
杭纺对羽纱
棉布对羽纱
杭纺对尼龙纱
棉布对尼龙纱
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我们还对点钞机上各种不同新旧钞票间的动滑动摩擦因数测试,这种数据有
助于机器点准钞票的数目。
(3)动滑摩擦因数计算公式推导:
=∑= mgcosN0,Y ϕ(1)
=∑= ϕ− NfsinmgmaMa,X d (2)
将(1)代入(2)得
a
tgf ϕ−= (3)
d gcosϕ
平均加速度
− VV −)st(t
a = 12 = 121 (4)
t 4 ttt 421
以(4)代入(3)得动滑动摩擦因数的计算公式:
− 211 )t(tS
d tgf ϕ−= (5)
421 costtgt ϕ
(4)动滑动摩擦因素测试仪的使用方法
1)打开智加速度仪的电源开关,等待数字显示值稳定(,它表示不透
光档距平均值)。
2)将试验选择置为直线。
3)按一下work键,开始正式试验:让滑块从适当斜面角上滑下,智能速度
和加速度仪即可记录滑块a和b边分别经过光电门Ⅰ和光电门Ⅱ的时间间隔,按一
下Δt1 键,显示的数值即为滑块a和b边经过光电门Ⅰ的时间t1;按一下Δt2 键,显
示的数值即为滑块a和b边经过光电门Ⅱ的时间t2,按一下Δt3 键,显示的数值为
从L1到L2所需的时间t3,第一次试验即已完成。
4)再按一下 work 键,可进行第二次试验,总共可进行 10 次。10 次结束后
若要继续试验,可按取消键取消以前的数据,然后继续试验。
注意:若滑块滑下后,数据不显示,此时可将实验选择中的正转、反转键按一下
即实现切换,可排除故障。
(5)动滑动摩擦因素测试报告
A、所用仪器:智能速度、加速度、时间测试仪;可变角的测试架;试块甲
(不锈钢,或粘上木板、铜……或包上棉布、或绒布……)量角器、尺。
B、测试日期: 年月日,地点:
测试人员
3
C、测试内容:
1 − tts 211 )(
测Δt1 或 t1 Δt2 或Δt3 或t3秒 34 −+= tttt 12 )( ϕ t gϕ cosϕ fd
2 ttgt 421 cosϕ
试秒 t2秒
次
数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
动摩擦因素的统计平均值(去掉一个最大的,一个最小的,然后平均)