实验摩擦因数的测定

1、注意： 表中数据填写自己实验时所记录的进行计算！有的图也可能每组不同，自己看了改改实验六 摩擦因数的测定、实验目的及意义目的:1、 通过实验加深对摩擦角、静摩擦因数的理解；2、 测定选定材料的静摩擦因数。意义：摩擦试验在摩擦研究中有着重要的作用。 对静摩擦进行相关实验具有重大的理论意 义和现实价值。 以前大多数学习中我们都忽略了摩擦的影响， 把物体间的接触面看作是 光滑的， 在摩擦力不起重要作用的情况下而做的一种简化。 但并不是在所有的情况下都 可以忽略摩擦。 例如， 重力坝与挡土墙依靠摩擦力来防止坝体的滑动，带轮与摩擦轮的传动也是依靠摩擦， 而汽车之所以能向前行驶， 也还是依靠主动轮与地面间

2、向前的摩擦 力。再有，如在研究超精密机床爬行机理的过程中发现静、 动摩擦因数之间的差别对于 爬行的临界速度影响显著， 因此静摩擦因数的研究至关重要， 但对于具体的摩擦副而言， 精确的获取静摩擦因数成为研究设计者分析、 解决问题的关键。 通常静摩擦因数是通过 查询手册得到， 然而这些数据是针对材料的很宽范围内的平均静摩擦因数， 对于具体的 摩擦副并不能准确的反映实际情况。目前市场上商用静摩擦试验设备非常鲜见。 即使有 , 也是某些机构自己研制 , 自己使 用。这些设备原理各异 , 技术水平参差不齐 , 造价成本高 , 结构复杂 , 经济价值不高。 考虑 到实际使用时对不同材料在静摩擦条件的使用需

3、要 , 进行实验意在一般条件下运用简 单设备测定所要使用材料的静摩擦系数。、实验设备及工具油漆面木板、金属块、直尺、弹簧测力计、细绳。三、实验原理在静摩擦中出现的摩擦力称为静摩擦力。当切向外力逐渐增大但两物体仍保持相对静止时，静摩擦力随着切向外力的增大而增大，但静摩擦力的增大只能到达某一最大值。当切向外力的大小大于这个最大值时，两物体将由相对静止进入相对滑动。静摩擦力的这个最大值称为最大静摩擦力”。这个极限摩擦力，以Fmax表示。最大静摩擦力的大小与两物体接触面之间的正压力N成正比，即：f = 口 N用f表示最大静摩擦力，N表示正压力，其中比例常数叫做静摩擦系数（即静摩擦因数），是一个没有单位

4、的数值。卩和接触面的材料、光滑粗糙程度、干湿情况等因素有关，而与接触面的大小无关。四、实验方法选择（选用内径为56mm外径为98mm质量为0.84kg的金属块）方法一：如图a所示，将木板放平，在水平方向上通过细绳用测力计缓慢地拉金属块，注意观察金属块刚要动时记下弹簧测力计读数f （kg）,多测几次取平均值。再测出金属块重量m=o.84kg。则 G=mg F=fg.*Nfs= Nfc-F由图分析有金属块刚被拉动时有：F=卩 N=卩 G=卩 mg贝U：卩=F/G=f/m由于方法一中在判断金属块纲要运动的状态不好把握，且对该时刻测力计读数也不方 便。又寻求一种更简单易行的方法（方法二）进行实验。如图

5、b所示，使木板倾斜,一端边缘保持与支撑面（地面）动时，测出并记下该时刻木板抬高的高度 低高度hmin，和使金属块滑动的最高高度位置不变。抬高过程中观察金属块的运动，刚沿木板斜面滑h。重复测量多次，记下使金属块保持不滑动的最hmax。方法二: 将金属块放木板一端。缓慢抬高木板放金属块的那端，另图b木板长为L,Sin a =h/L经分析后有 G sin a口 G cos a =0所以a =tan a =2 2hmin =17mm=0.3496=0.4594匕=0.3496 0.4594五、数据记录、处理木板长L=51.5mm,;用内径为56mm外径为98mm质量为0.84kg的金属块。 弹簧测力计读数（kg）:f1=0.25, f2=0.29, f3=0.29, f4=0.28, f5=0.30，f6=0.27.a 1=F/G= f1 /m=0.2976a 2=F/G= f2 /m=0.3452a 3=F/G= f3 /m=0.3452a 4=F/G= f4 /m=0.3333a 5=F/G= f5 /m=0.3571a 6=F/G= f6 /m=0.3214a =( a 1+ a 2+ a 3+ a 4+ a 5+ a 6)/6=0.3333方法一：