多功能傳送裝置的制造方法
專利名稱:多功能傳送裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多功能傳送裝置，包括：可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅動元件、滑塊和測力元件，襯板設置在可升降支撐架上；所述傳送帶沿著襯板的兩個相對的長側邊繞設在所述襯板的外表面上，且傳送帶在所述驅動元件的驅動作用下在襯板上移動；測力元件設置在所述傳送帶的一端，本實用新型的多功能傳送裝置中通過驅動元件確保了傳送帶運動方向和運動速度可調節(jié)的目的，同時通過可升降支撐架確保傳送帶與水平面之間的傾斜角任意調節(jié)的目的，實現(xiàn)了對力學實驗中摩擦力與運動實驗情景的精確定量的實驗測量，填補了現(xiàn)有技術中只能抽象分析的空白，解決了現(xiàn)有的物理實驗模型無法精準地測量以及缺乏生動、直觀演示物理情景的技術問題。
【專利說明】
多功能傳送裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種物理實驗裝置，特別涉及一種用于研究摩擦力與運動的多功 能傳送裝置。
【背景技術】
[0002] 物理實驗是物理學習過程中必不可少的課程，在物理實驗中通過物理模型的模擬 能直觀、生動地觀察到物理情景及工作原理，從而對理解物理知識提供了較大的幫助，因 此，物理實驗中的物理模型在物理實驗中起到了重要作用，可以將教學中遇到的物理模型 變成真實、生動和直觀的物理實驗情景，從而能夠幫助學生解決有關摩擦力的一些運動學 和動力學疑難問題。
[0003] 目前，在摩擦力實驗中，主要通過木板、滑塊、彈簧測力計來演示摩擦力與運動之 間的關系，具體的，用彈簧測力計拉滑塊在木板的表面運動，從彈簧測力計的讀數(shù)看出摩擦 力的大小。
[0004] 但是由于人在拉動滑塊時手的用力不均勻，經常導致滑塊快慢不一致，從而使得 測定的摩擦力不夠準確，極大地降低了實驗的精確性，同時實驗過程中滑塊運動情景不是 很直觀。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型提供一種多功能傳送裝置，解決了現(xiàn)有的摩擦實驗裝置測定時精確度 較低且不直觀的技術問題。
[0006] 本實用新型提供一種多功能傳送裝置，包括：
[0007] 可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅動元件、滑塊、測力元件，其中，
[0008] 所述襯板設置在所述可升降支撐架上；
[0009] 所述傳送帶沿著所述襯板的兩個相對的長側邊繞設在所述襯板的外表面上，且所 述傳送帶在所述驅動元件的驅動作用下在所述襯板上移動；
[0010]所述測力元件設置在所述傳送帶的一端，所述測力元件用于測定所述滑塊在所述 傳送帶上的摩擦力。
[0011] 本實用新型的實施方案中，可選的，兩個側邊框，所述兩個側邊框分別固定在所述 襯板的兩條長側邊上，所述側邊框的一端上設有可調節(jié)的轉動軸，所述轉動軸與所述驅動 元件相連，所述轉動軸在所述驅動元件的驅動作用下帶動所述傳送帶移動；
[0012] 所述驅動元件設置在所述側邊框的底面上。
[0013] 本實用新型的實施方案中，可選的，還包括:計時單元，所述計時單元包括兩個光 電門和計時器，所述兩個光電門與所述計時器電性連接，且所述兩個光電門間隔設置在所 述側邊框上，其中一個所述光電門用于驅動所述計時器開始計時，另一所述光電門用于驅 動所述計時器結束計時。
[0014] 本實用新型的實施方案中，可選的，還包括：至少一個速度傳感器，所述速度傳感 器設置在所述側邊框上，或者，所述速度傳感器設置所述光電門上，所述速度傳感器用于測 定滑塊在所述傳送帶上滑動時的速度。
[0015] 本實用新型的實施方案中，可選的，還包括：
[0016] 遮光板，所述遮光板插設在所述滑塊上，所述遮光板用于在所述滑塊經過所述光 電門時進行遮光，以使所述光電門驅動所述計時器開始或結束計時。
[0017] 本實用新型的實施方案中，可選的，所述可升降支撐架包括:第一可升降支撐架、 第二可升降支撐架以及橫梁，其中，
[0018] 所述第一可升降支撐架包括兩個第一可升降支撐桿，所述兩個第一可升降支撐桿 之間連接有第一橫桿，所述兩個第一可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的一端相連；
[0019] 所述第二可升降支撐架包括兩個第二可升降支撐桿，所述兩個第二可升降支撐桿 之間連接有第二橫桿，所述兩個第二可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的另一端相連；
[0020] 所述橫梁的兩端分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿相連。
[0021 ]本實用新型的實施方案中，可選的，所述傳送帶為采用聚氯乙烯制成的輸送帶； [0022]所述傳送帶的長度為4m，寬度為16cm。
[0023] 本實用新型的實施方案中，可選的，所述側邊框為帶溝槽的鋁合金板材；
[0024] 所述可升降支撐架為采用鋁合金制成的支架；
[0025] 所述襯板為鋁板，且所述鋁板的厚度為2mm。
[0026] 本實用新型的實施方案中，可選的，所述驅動元件為60w單相220V交流電動機，其 中還包括：
[0027] 換向開關，所述換向開關與所述電動機相連。
[0028]本實用新型的實施方案中，可選的，所述測力元件為力傳感器或彈簧秤。
[0029] 本實用新型提供一種多功能傳送裝置，通過包括可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅 動元件、滑塊、測力元件，其中，所述襯板設置在所述可升降支撐架上;所述傳送帶設置在所 述襯板的外表面上，且所述傳送帶在所述驅動元件的驅動作用下在所述襯板上移動；所述 測力元件設置在所述傳送帶的一端，所述測力元件用于測定所述滑塊在所述傳送帶上的摩 擦力，這樣通過調節(jié)可升降支撐架使得傳送帶與水平面處于不同傾斜角，即傳送帶與水平 面之間的傾斜角可任意調節(jié)，同時傳送帶在驅動元件的帶動下可以勻速傳送，這樣滑塊在 勻速的傳送帶上進行摩擦力方向實驗，滑動摩擦大小實驗，摩擦痕跡實驗等準確性更高，而 且由于驅動元件的轉速及轉動方向可調，使得傳送帶的運動方向和運動速度可調節(jié)，這樣 使得傳送裝置可以模擬多種實驗模型，使得實驗情景更加直觀和生動，因此，本實用新型提 供的多功能傳送裝置提高了摩擦實驗過程中的精確度，而且更加生動、直觀地呈現(xiàn)了實驗 情景，使得學生可以近距離地觀察實驗場景，填補了現(xiàn)有物理實驗中只能抽象分析的空白， 簡化了教學難度，從而解決了現(xiàn)有的摩擦實驗裝置測定時精確度較低且缺乏生動、直觀演 示物理情景的技術問題。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031 ]圖1是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜狀態(tài)的結構示意圖；
[0032] 圖2是本實用新型多功能傳送裝置處于水平狀態(tài)的結構示意圖；
[0033] 圖3是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜狀態(tài)的又一結構示意圖；
[0034]圖4是一種物理場景的不意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤?例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護的范圍。
[0036] 實施例一
[0037] 圖1是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜狀態(tài)的結構示意圖，圖2是本實用新型 多功能傳送裝置處于水平狀態(tài)的結構示意圖，圖3是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜 狀態(tài)的又一結構示意圖，其中，本實施例提供的多功能傳送裝置可以用于對力學實驗中的 摩擦力方向、滑動摩擦力大小以及位移、速度和加速度進行模擬實驗，從而使學生更生動、 直觀地觀察物塊的受力和運動情況。
[0038] 其中，本實施例中，如圖1-3所示，傳送裝置包括:可升降支撐架10、襯板(未示出）、 傳送帶20、驅動元件30、滑塊50、測力元件60,其中，襯板設置在可升降支撐架10上，可升降 支撐架10-方面用于支撐襯板，另一方面用于調節(jié)襯板與水平面之間的傾斜角度，本實施 例中，傳送帶20沿著襯板的兩個相對的長側邊繞設在襯板的外表面上，（其中，圖1中傳送帶 20下面為襯板），本實施例中，襯板包括兩條短側邊和兩條長側邊，傳送帶20沿著兩條長側 邊繞設在襯板的上下表面上，具體繞設在兩條短側邊上，其中，通過設置襯板能保持傳送帶 20上有物體時，傳送帶20的帶面平整不彎曲。
[0039]其中，傳送帶20在驅動元件30的驅動作用下在襯板上移動，具體的，傳送帶20沿著 襯板的兩個長側邊繞設在襯板的上下兩個平面上，且傳送帶20繞著襯板的兩個短側邊在襯 板的上下兩個平面上循環(huán)移動，傳送帶20移動的方向與襯板的長側邊平行，本實施例中，由 于傳送帶20繞設在襯板的上下兩個表面上，因此，可升降支撐架10上對襯板進行支撐時，具 體支撐在襯板的邊緣處，從而避免可升降支撐架10對傳送帶20的阻擋作用。
[0040]同時，驅動元件30用于驅動傳送帶20進行勻速移動，這樣避免了實驗者人為拉動 滑塊50時速度不均勻的問題，本實施例中，驅動元件30具體也可以設置在襯板的邊緣處，驅 動元件30具體可以通過軸傳動來帶動傳送帶20進行勾速移動。
[0041 ]其中，為了測定滑塊50在傳送帶20上的摩擦力(具體為滑動摩擦力），本實施例中， 測力元件60設置在傳送帶20的一端上，測定時，滑塊50與測力元件60相連，驅動元件30啟 動，帶動傳送帶20以不同的速度勻速運動，觀察測力元件60上的示數(shù)從而得到滑動摩擦力 大小。
[0042]本實施例提供的多功能傳送裝置，通過包括可升降支撐架10、襯板、傳送帶20、驅 動元件30、滑塊50、測力元件60,其中，襯板設置在可升降支撐架10上;傳送帶20設置在襯板 的外表面上，且傳送帶20在驅動元件30的驅動作用下在襯板上移動；測力元件60設置在傳 送帶20的一端，測力元件60用于測定滑塊50在傳送帶20上的摩擦力，這樣通過調節(jié)可升降 支撐架10使得傳送帶20與水平面處于不同傾斜角，同時傳送帶20在驅動元件30的帶動下可 以勻速傳送，這樣滑塊50在勻速的傳送帶20上進行摩擦力方向實驗，滑動摩擦大小實驗，摩 擦痕跡實驗等準確性更高，而且由于可以模擬多種實驗過程，使得實驗情景更加直觀和生 動，因此，本實用新型提供的多功能傳送裝置提高了摩擦實驗過程中的精確度，而且更加生 動、直觀地呈現(xiàn)了實驗情景，從而解決了現(xiàn)有的摩擦實驗裝置測定時精確度較低且不直觀 的技術問題。
[0043]進一步的，為了便于安裝傳送帶20以及驅動元件30，還包括:兩個側邊框40，其中， 兩個側邊框40分別固定在襯板的兩條長側邊上（即與傳送帶20移動方向平行的兩個側邊 上），側邊框40的一端上設有可調節(jié)的轉動軸70,具體的，轉動軸70的兩端分別與兩個側邊 框40的一端相連，傳送帶20繞在轉動軸70上，轉動軸70與驅動元件30相連，轉動軸70在驅動 元件30的驅動作用下帶動傳送帶20移動，其中，轉動軸70的一端可調，可使傳送帶20松緊合 適，不跑偏。本實施例中，由于在襯板兩個長側邊上固定有側邊框40，因此，驅動元件30可以 設置在側邊框40的底面上，且驅動元件30靠近轉動軸70設置，這樣便于驅動元件30驅動轉 動軸70轉動從而帶動傳送帶20進行勻速運動，同時，本實施例中，可升降支撐架10支撐在側 邊框40處，即可升降支撐架10與側邊框40相連接。
[0044]進一步的，為了便于測定滑塊50在傳送帶20上移動一定位移時所需的時間，如圖3 所示，還包括:計時單元，計時單元包括兩個光電門80和計時器(未示出），兩個光電門80間 隔設置在側邊框40上，兩個光電門與計時器電性連接，計時器具體可以放置在平臺上，本實 施例中，其中一個光電門80用于驅動計時器開始計時，另一光電門80用于驅動計時器結束 計時，計時器開始計時和結束計時的時間間隔即為滑塊50經過兩個光電門80所需的時間， 而且為了便于速度傳感器對初始時間對應的初速度以及結束時間對應的末速度進行測定， 可以將速度傳感器設置在光電門80上，這樣保證了速度傳感器測定的初速度和末速度與光 電門80測得的時間保持一致，需要說明的是，光電門80與速度傳感器都是在需要進行測量 時才放置在測量位置，且光電門80與速度傳感器在傳送帶20或側邊框40上的位置是可以任 意移動的，測量結束后便可以將光電門80與速度傳感器取下，因此，本實施例中，光電門80 和速度傳感器設置的位置具體根據(jù)實驗需求進行放置，本實施例中不加以限定，本實施例 中，光電門80和速度傳感器為現(xiàn)有設備，因此光電門80和速度傳感器的結構以及工作原理 可以參考現(xiàn)有設備，本實施例中不再贅述。
[0045]本實施例中，該傳送裝置上光電門80時，通過該傳送裝置可以對滑塊在傳送帶靜 止和運動兩種狀態(tài)下的滑行時間進行演示，從而解決如圖4所示的實驗場景的問題，圖4是 一種物理場景的示意圖，例如，如圖4所示，一物體沿傳送帶(傳送帶與水平面之間的夾角為 Θ，傳送帶的速度為V)下滑，若傳送帶保持靜止不動（即V = 0)，物體從靜止開始，從A端滑到B 端經過的時間為ti;若傳送帶順時針勻速轉動，物體從靜止開始，從A端滑到B端經過的時間 為t2,則tl>t2?，還是tl<t2?還是tl = t2?還是因傳送帶的轉速不確定，故無法確定?為了對 該場景進行演示，本實施例中，如圖3所示，兩個光電門80設置在傳送帶20的兩端(高端和底 端），其中，為了保證每次釋放滑塊50的位置相同和初速度為零，本實施例中，可以在傳送帶 20的高端設置電磁控制開關，滑塊50每次釋放由電磁開關控制，具體為:將傳送帶20調成與 水平面呈較大的傾斜角，首先保持傳送帶20靜止，將滑塊50從傳送帶的高端靜止釋放，滑塊 50沿著傳送帶20加速下滑，滑塊50經過第一個光電門80時，計時器開始計時，滑塊50經過第 二個光電門80時，計時器結束計時，并顯示滑塊80從第一個光電門80滑動到第二個光電門 80時所需的時間tl;
[0046] 接著接通電源，驅動單元30啟動運行，傳送帶20勻速向上運動，再將滑塊50從相同 位置由靜止釋放，計時器測出滑塊50經過兩個光電門80的時間t2,調節(jié)驅動單元30的轉速， 改變傳送帶20向上運動的速度，重復實驗，結果表明，不同情況下滑塊50經過兩個光電門80 的時間相同，即tl = t2,所以通過該實驗演示解決了現(xiàn)有技術中由于沒有真實的實驗測量， 只能依靠抽象分析使得不能正確的創(chuàng)設相對運動圖景的問題，而且通過該傳送裝置降低了 教學的難度，學生更易理解參考系和相對運動的問題。
[0047] 通過實驗觀察、測量和分析，使學生深刻理解：
：，表達式中，位移s、 速度(如初速度νο)、加速度a，應對應同一個參照系。解相對運動問題，首先要確定合適的參 照系，參照系確定后，各物理量都應對應同一參照系。
[0048]而采用現(xiàn)有的實驗模型實驗時，無法做到將滑塊50滑行的斜面處于靜止及運動兩 種狀態(tài)，且兩種狀態(tài)下滑塊50的滑行時間相同只能抽象分析，這樣增加了該物理情景的教 學難度，即現(xiàn)有的實驗中無法對直觀、生動地演示這種物理情景，而本發(fā)明提供的多功能傳 送裝置由于可以對上述實驗場景進行演示，所以填補了該物理情景只能抽象分析的空白， 簡化了教學難度，學生可以近距離地觀察實驗情景。
[0049] 進一步的，進一步的，為了對位移、速度和加速度進行實驗，本實施例中，還包括： 至少一個速度傳感器(未示出），即可以設置一個速度傳感器，也可以設置兩個速度傳感器， 其中，當設置一個速度傳感器時，速度傳感器具體可以設置在側邊框40的一端上，當設置兩 個速度傳感器時，可以兩個速度傳感器間隔一定的距離設置在側邊框40上，或者直接將兩 個速度傳感器設分別設置在兩個光電門80上，速度傳感器用于測定滑塊50在傳送帶20上滑 動時的速度，需要說明的是，速度傳感器并未固定在側邊框40上，當需要測定某一位置的速 度時，則直接將速度傳感器放置在該測量位置即可。
[0050] 本實施例提供的多功能傳送帶設有速度傳感器時，具體可以對滑塊在傳送帶上的 速度大小進行演示，具體為：
[0051 ]首先，可以比較滑塊50在傳送帶20靜止和勻速運動時的兩個速度大小，具體的，將 傳送帶20調成與水平面呈一定傾斜角（該傾斜角能保證滑塊50從傳送帶20的高端滑動到低 端，如圖3所示），傳送帶20-端(低端）固定速度傳感器(還可以將速度傳感器設置在側邊框 40的低端），將傳送帶20保持靜止，滑塊50從傳送帶20的高端從靜止釋放，滑塊50沿著傳送 帶20加速下滑，滑塊50經過速度傳感器時，速度傳感器測出滑塊50經過該處的速度^，接 著，接通電源，傳送帶20勻速向上運動，再將滑塊50從相同位置由靜止釋放，速度傳感器測 出滑塊50經過該處的速度V2，從而比較VI和V2。
[0052] 其次，將兩個速度傳感器設置在光電門80上，且兩個光電門80的間隔距離為s，通 過速度傳感器和光電門80分別測出傳送帶20保持靜止、勻速向上運動時，滑塊50下滑的初、 末速度和時間t。
表達式，比較兩個過程的加速度m和a2。深刻理解動力 學問題:滑動摩擦力正比于正壓力;位移、速度和加速度要對應同一個參照系。
[0053]此外，通過該傳送裝置還可以對摩擦痕跡進行研究，具體是將傳送帶20調成水平， 接通電源，驅動元件30驅動傳送帶20勻速運動，傳送帶20上標記處與滑塊50相遇時，將滑塊 50從靜止釋放，當滑塊50與傳送帶50不在相對滑動后，關閉電源，其中，關閉電源后包括以 下情況：
[0054] a、關閉電源后，滑塊50與傳送帶20共同減速到停止，測出摩擦痕跡的長度，比較傳 送帶20不同轉速下，摩擦痕跡的長度。
[0055] b、關閉電源后，滑塊50在傳送帶20上滑動，測出摩擦痕跡的長度，比較傳送帶20不 同轉速下，摩擦痕跡的長度。
[0056] c、分析關閉電源后，滑塊50與傳送帶20共同減速到停止，與滑塊50在傳送帶20上 滑動，滑塊50與傳送帶20分別減速到停止，兩個運動過程的成因。
[0057]通過觀察滑塊50的運動，分析滑塊50的運動規(guī)律，理解摩擦痕跡，摩擦生熱，能量 轉化。
[0058]另外，通過該傳送裝置能建立多過程模型，例如上傳模型和下滑模型，在上傳模型 中，具體的，將傳送帶20調成與水平面有一定的傾角（如圖1所示），接通電源，傳送帶20勻速 向上運動，滑塊50從傳送帶20(斜面）的低端由靜止釋放，觀察、分析滑塊50的受力和運動； 在下滑模型中，將傳送帶20調成與水平面有一定的傾角（可以將傾斜角設定的較大，如圖3 所示），接通電源，傳送帶20勻速向下運動，滑塊50從傳送帶20(斜面)的頂端由靜止釋放，觀 察、分析物塊的受力和運動。
[0059] 而且，通過該傳送裝置還可以對摩擦力的方向進行研究，具體的，通過調節(jié)可升降 支撐架10的高度將傳送帶20與水平面之間呈一定的傾斜角（如圖1所示），滑塊50放在靜止 的傳送帶20上，滑塊50保持靜止，此時，滑塊50受的摩擦力的方向沿斜面向上;接通電源，驅 動元件30帶動傳送帶20向上運動，同時滑塊50隨著傳送帶20-塊向上運動，此時，滑塊50受 的摩擦力的方向沿斜面向上，滑塊50受摩擦力方向與運動方向相同，通過實驗觀察，理解 "摩擦力總與阻礙物體間的相對運動方向相反"。
[0060] 其次，可以研究滑動摩擦大小與壓力、接觸面和相對運動速度大小的關系，具體 的，將傳送帶20調成水平（如圖2所示），將滑塊50與固定在傳送帶20上的測力元件60相連， 接通電源，驅動元件30帶動傳送帶20勾速運動，觀察滑塊50保持靜止狀態(tài)時測力元件60的 示數(shù)，改變驅動元件30的轉速，使傳送帶20以不同的速度勻速運動，觀察滑塊50保持靜止狀 態(tài)時測力元件60的示數(shù)，其中，由于滑塊50與傳送帶20之間可長時間發(fā)生相對運動，從而可 以充分觀察、測量和分析，同時深刻理解動力學問題:滑動摩擦力正比于正壓力。
[0061 ] 進一步的，還包括：
[0062] 遮光板(未示出），遮光板插設在滑塊50上，遮光板用于在滑塊50經過光電門80時 進行遮光，這樣光電門80的光接收單元無法接收到光線時便輸出高電平從而驅動計時器開 始或結束計時，即光電門80通過是否接收到光線來驅動計時器開始或接收計時。
[0063] 進一步的，本實施例中，為了便于調節(jié)傳送帶20與水平面之間的傾斜程度，可升降 支撐架10包括:第一可升降支撐架101、第二可升降支撐架102以及橫梁103,其中，第一可升 降支撐架101支撐在側邊框40的一端，第二可升降支撐架102支撐在側邊框40的另一端，橫 梁103的兩端分別與第一可升降支撐架101和第二可升降支撐架102相連，這樣當需要傳送 帶20傾斜時，可以將第一可升降支撐架101保持不動，將第二可升降支撐架102升高或降低。
[0064] 其中，本實施例中，為了保證該裝置的穩(wěn)定性，第一可升降支撐架101包括兩個第 一可升降支撐桿1011，兩個第一可升降支撐桿1011之間連接有第一橫桿1012,兩個第一可 升降支撐桿1011分別與兩個側邊框40的一端相連，即其中一個第一可升降支撐桿1011支撐 在一個側邊框40的一端處，另一第一可升降支撐桿1011支撐在另一側邊框40的一端處，即 兩個第一可升降支撐桿1011分別對兩個側邊框40的一端(如前端)處進行支撐，兩個第一可 升降支撐桿1011之間通過第一橫桿1012相連;相應的，第二可升降支撐架102包括兩個第二 可升降支撐桿1021，兩個第二可升降支撐桿1021之間連接有第二橫桿1022,兩個第二可升 降支撐桿1021分別與兩個側邊框40的另一端相連，即兩個第二可升降支撐桿1021分別對兩 個側邊框40的另一端(如后端)進行支撐，而且第一橫桿1012和第二橫桿1022之間通過橫梁 103相連，本實施例中，第一橫桿1012、第二橫桿1022以及橫梁103的數(shù)量可以為一個，也可 以為多個。
[0065] 本實施例中，為了對該傳送裝置進行移動，在第一可升降支撐桿1011和第二可升 降支撐桿1021朝向地面的一端上設有滑輪(如圖1所示），這樣推動時更加省力。
[0066] 進一步的，本實施例中，傳送帶20為采用聚氯乙稀（Polyvinyl chloride，簡稱： PVC)制成的輸送帶，傳送帶20的長度為4m，寬度為16cm，其中，需要說明的是，由于傳送帶20 是繞著襯板的兩個側邊設置一圈，所以傳送帶20的長度為4m時，傳送帶20位于襯板上表面 上的長度即為2m，即傳送帶20-端到另一端的距離為2m，進一步的，側邊框40為帶溝槽的鋁 合金板材，可升降支撐架10為采用鋁合金制成的支架;襯板為鋁板，且鋁板的厚度為2_。 [0067]進一步的，驅動元件30具體為60w單相220V交流電動機，其中還包括：
[0068]換向開關(未示出），換向開關與電動機相連，通過換向開關改變傳送帶20的向上 或向下運動的方向。
[0069] 進一步的，測力元件60可以為力傳感器，也可以為彈簧秤，通過力傳感器或彈簧秤 測定滑塊50在傳送帶20上滑動摩擦力大小。
[0070]最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限 制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當 理解:其依然可以對前述各實施例所記載技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技 術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型 各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1. 一種多功能傳送裝置，其特征在于，包括： 可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅動元件、滑塊和測力元件，其中， 所述襯板設置在所述可升降支撐架上； 所述傳送帶沿著所述襯板的兩個相對的長側邊繞設在所述襯板的外表面上，且所述傳 送帶在所述驅動元件的驅動作用下在所述襯板上移動； 所述測力元件設置在所述傳送帶的一端，所述測力元件用于測定所述滑塊在所述傳送 帶上的摩擦力。2. 根據(jù)權利要求1所述的傳送裝置，其特征在于，還包括： 兩個側邊框，所述兩個側邊框分別固定在所述襯板的兩條長側邊上，所述側邊框的一 端上設有可調節(jié)的轉動軸，所述轉動軸與所述驅動元件相連，所述轉動軸在所述驅動元件 的驅動作用下帶動所述傳送帶移動； 所述驅動元件設置在所述側邊框的底面上。3. 根據(jù)權利要求2所述的傳送裝置，其特征在于，還包括:計時單元，所述計時單元包括 兩個光電門和計時器，所述兩個光電門與所述計時器電性連接，且所述兩個光電門間隔設 置在所述側邊框上，其中一個所述光電門用于驅動所述計時器開始計時，另一所述光電門 用于驅動所述計時器結束計時。4. 根據(jù)權利要求3所述的傳送裝置，其特征在于，還包括:至少一個速度傳感器，所述速 度傳感器設置在所述側邊框上，或者，所述速度傳感器設置所述光電門上，所述速度傳感器 用于測定所述滑塊在所述傳送帶上滑動時的速度。5. 根據(jù)權利要求3所述的傳送裝置，其特征在于，還包括： 遮光板，所述遮光板插設在所述滑塊上，所述遮光板用于在所述滑塊經過所述光電門 時進行遮光，以使所述光電門驅動所述計時器開始或結束計時。6. 根據(jù)權利要求2所述的傳送裝置，其特征在于，所述可升降支撐架包括:第一可升降 支撐架、第二可升降支撐架以及橫梁，其中， 所述第一可升降支撐架包括兩個第一可升降支撐桿，所述兩個第一可升降支撐桿之間 連接有第一橫桿，所述兩個第一可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的一端相連； 所述第二可升降支撐架包括兩個第二可升降支撐桿，所述兩個第二可升降支撐桿之間 連接有第二橫桿，所述兩個第二可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的另一端相連； 所述橫梁的兩端分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿相連。7. 根據(jù)權利要求1-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述傳送帶為采用聚氯乙烯 PVC制成的輸送帶； 所述傳送帶的長度為4m，寬度為16cm。8. 根據(jù)權利要求2-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述側邊框為帶溝槽的鋁合金 板材； 所述可升降支撐架為采用鋁合金制成的支架； 所述襯板為鋁板，且所述鋁板的厚度為2mm。9. 根據(jù)權利要求1-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述驅動元件為60w單相220V 交流電動機，其中還包括： 換向開關，所述換向開關與所述電動機相連。10.根據(jù)權利要求1-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述測力元件為力傳感器或 彈簧秤。
【文檔編號】B65G23/30GK205708485SQ201620350515
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】寧成, 符正, 范鴻飛
【申請人】首都師范大學附屬中學
【專利摘要】本實用新型提供一種多功能傳送裝置，包括：可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅動元件、滑塊和測力元件，襯板設置在可升降支撐架上；所述傳送帶沿著襯板的兩個相對的長側邊繞設在所述襯板的外表面上，且傳送帶在所述驅動元件的驅動作用下在襯板上移動；測力元件設置在所述傳送帶的一端，本實用新型的多功能傳送裝置中通過驅動元件確保了傳送帶運動方向和運動速度可調節(jié)的目的，同時通過可升降支撐架確保傳送帶與水平面之間的傾斜角任意調節(jié)的目的，實現(xiàn)了對力學實驗中摩擦力與運動實驗情景的精確定量的實驗測量，填補了現(xiàn)有技術中只能抽象分析的空白，解決了現(xiàn)有的物理實驗模型無法精準地測量以及缺乏生動、直觀演示物理情景的技術問題。
【專利說明】
多功能傳送裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種物理實驗裝置，特別涉及一種用于研究摩擦力與運動的多功 能傳送裝置。
【背景技術】
[0002] 物理實驗是物理學習過程中必不可少的課程，在物理實驗中通過物理模型的模擬 能直觀、生動地觀察到物理情景及工作原理，從而對理解物理知識提供了較大的幫助，因 此，物理實驗中的物理模型在物理實驗中起到了重要作用，可以將教學中遇到的物理模型 變成真實、生動和直觀的物理實驗情景，從而能夠幫助學生解決有關摩擦力的一些運動學 和動力學疑難問題。
[0003] 目前，在摩擦力實驗中，主要通過木板、滑塊、彈簧測力計來演示摩擦力與運動之 間的關系，具體的，用彈簧測力計拉滑塊在木板的表面運動，從彈簧測力計的讀數(shù)看出摩擦 力的大小。
[0004] 但是由于人在拉動滑塊時手的用力不均勻，經常導致滑塊快慢不一致，從而使得 測定的摩擦力不夠準確，極大地降低了實驗的精確性，同時實驗過程中滑塊運動情景不是 很直觀。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型提供一種多功能傳送裝置，解決了現(xiàn)有的摩擦實驗裝置測定時精確度 較低且不直觀的技術問題。
[0006] 本實用新型提供一種多功能傳送裝置，包括：
[0007] 可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅動元件、滑塊、測力元件，其中，
[0008] 所述襯板設置在所述可升降支撐架上；
[0009] 所述傳送帶沿著所述襯板的兩個相對的長側邊繞設在所述襯板的外表面上，且所 述傳送帶在所述驅動元件的驅動作用下在所述襯板上移動；
[0010]所述測力元件設置在所述傳送帶的一端，所述測力元件用于測定所述滑塊在所述 傳送帶上的摩擦力。
[0011] 本實用新型的實施方案中，可選的，兩個側邊框，所述兩個側邊框分別固定在所述 襯板的兩條長側邊上，所述側邊框的一端上設有可調節(jié)的轉動軸，所述轉動軸與所述驅動 元件相連，所述轉動軸在所述驅動元件的驅動作用下帶動所述傳送帶移動；
[0012] 所述驅動元件設置在所述側邊框的底面上。
[0013] 本實用新型的實施方案中，可選的，還包括:計時單元，所述計時單元包括兩個光 電門和計時器，所述兩個光電門與所述計時器電性連接，且所述兩個光電門間隔設置在所 述側邊框上，其中一個所述光電門用于驅動所述計時器開始計時，另一所述光電門用于驅 動所述計時器結束計時。
[0014] 本實用新型的實施方案中，可選的，還包括：至少一個速度傳感器，所述速度傳感 器設置在所述側邊框上，或者，所述速度傳感器設置所述光電門上，所述速度傳感器用于測 定滑塊在所述傳送帶上滑動時的速度。
[0015] 本實用新型的實施方案中，可選的，還包括：
[0016] 遮光板，所述遮光板插設在所述滑塊上，所述遮光板用于在所述滑塊經過所述光 電門時進行遮光，以使所述光電門驅動所述計時器開始或結束計時。
[0017] 本實用新型的實施方案中，可選的，所述可升降支撐架包括:第一可升降支撐架、 第二可升降支撐架以及橫梁，其中，
[0018] 所述第一可升降支撐架包括兩個第一可升降支撐桿，所述兩個第一可升降支撐桿 之間連接有第一橫桿，所述兩個第一可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的一端相連；
[0019] 所述第二可升降支撐架包括兩個第二可升降支撐桿，所述兩個第二可升降支撐桿 之間連接有第二橫桿，所述兩個第二可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的另一端相連；
[0020] 所述橫梁的兩端分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿相連。
[0021 ]本實用新型的實施方案中，可選的，所述傳送帶為采用聚氯乙烯制成的輸送帶； [0022]所述傳送帶的長度為4m，寬度為16cm。
[0023] 本實用新型的實施方案中，可選的，所述側邊框為帶溝槽的鋁合金板材；
[0024] 所述可升降支撐架為采用鋁合金制成的支架；
[0025] 所述襯板為鋁板，且所述鋁板的厚度為2mm。
[0026] 本實用新型的實施方案中，可選的，所述驅動元件為60w單相220V交流電動機，其 中還包括：
[0027] 換向開關，所述換向開關與所述電動機相連。
[0028]本實用新型的實施方案中，可選的，所述測力元件為力傳感器或彈簧秤。
[0029] 本實用新型提供一種多功能傳送裝置，通過包括可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅 動元件、滑塊、測力元件，其中，所述襯板設置在所述可升降支撐架上;所述傳送帶設置在所 述襯板的外表面上，且所述傳送帶在所述驅動元件的驅動作用下在所述襯板上移動；所述 測力元件設置在所述傳送帶的一端，所述測力元件用于測定所述滑塊在所述傳送帶上的摩 擦力，這樣通過調節(jié)可升降支撐架使得傳送帶與水平面處于不同傾斜角，即傳送帶與水平 面之間的傾斜角可任意調節(jié)，同時傳送帶在驅動元件的帶動下可以勻速傳送，這樣滑塊在 勻速的傳送帶上進行摩擦力方向實驗，滑動摩擦大小實驗，摩擦痕跡實驗等準確性更高，而 且由于驅動元件的轉速及轉動方向可調，使得傳送帶的運動方向和運動速度可調節(jié)，這樣 使得傳送裝置可以模擬多種實驗模型，使得實驗情景更加直觀和生動，因此，本實用新型提 供的多功能傳送裝置提高了摩擦實驗過程中的精確度，而且更加生動、直觀地呈現(xiàn)了實驗 情景，使得學生可以近距離地觀察實驗場景，填補了現(xiàn)有物理實驗中只能抽象分析的空白， 簡化了教學難度，從而解決了現(xiàn)有的摩擦實驗裝置測定時精確度較低且缺乏生動、直觀演 示物理情景的技術問題。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031 ]圖1是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜狀態(tài)的結構示意圖；
[0032] 圖2是本實用新型多功能傳送裝置處于水平狀態(tài)的結構示意圖；
[0033] 圖3是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜狀態(tài)的又一結構示意圖；
[0034]圖4是一種物理場景的不意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤?例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護的范圍。
[0036] 實施例一
[0037] 圖1是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜狀態(tài)的結構示意圖，圖2是本實用新型 多功能傳送裝置處于水平狀態(tài)的結構示意圖，圖3是本實用新型多功能傳送裝置處于傾斜 狀態(tài)的又一結構示意圖，其中，本實施例提供的多功能傳送裝置可以用于對力學實驗中的 摩擦力方向、滑動摩擦力大小以及位移、速度和加速度進行模擬實驗，從而使學生更生動、 直觀地觀察物塊的受力和運動情況。
[0038] 其中，本實施例中，如圖1-3所示，傳送裝置包括:可升降支撐架10、襯板(未示出）、 傳送帶20、驅動元件30、滑塊50、測力元件60,其中，襯板設置在可升降支撐架10上，可升降 支撐架10-方面用于支撐襯板，另一方面用于調節(jié)襯板與水平面之間的傾斜角度，本實施 例中，傳送帶20沿著襯板的兩個相對的長側邊繞設在襯板的外表面上，（其中，圖1中傳送帶 20下面為襯板），本實施例中，襯板包括兩條短側邊和兩條長側邊，傳送帶20沿著兩條長側 邊繞設在襯板的上下表面上，具體繞設在兩條短側邊上，其中，通過設置襯板能保持傳送帶 20上有物體時，傳送帶20的帶面平整不彎曲。
[0039]其中，傳送帶20在驅動元件30的驅動作用下在襯板上移動，具體的，傳送帶20沿著 襯板的兩個長側邊繞設在襯板的上下兩個平面上，且傳送帶20繞著襯板的兩個短側邊在襯 板的上下兩個平面上循環(huán)移動，傳送帶20移動的方向與襯板的長側邊平行，本實施例中，由 于傳送帶20繞設在襯板的上下兩個表面上，因此，可升降支撐架10上對襯板進行支撐時，具 體支撐在襯板的邊緣處，從而避免可升降支撐架10對傳送帶20的阻擋作用。
[0040]同時，驅動元件30用于驅動傳送帶20進行勻速移動，這樣避免了實驗者人為拉動 滑塊50時速度不均勻的問題，本實施例中，驅動元件30具體也可以設置在襯板的邊緣處，驅 動元件30具體可以通過軸傳動來帶動傳送帶20進行勾速移動。
[0041 ]其中，為了測定滑塊50在傳送帶20上的摩擦力(具體為滑動摩擦力），本實施例中， 測力元件60設置在傳送帶20的一端上，測定時，滑塊50與測力元件60相連，驅動元件30啟 動，帶動傳送帶20以不同的速度勻速運動，觀察測力元件60上的示數(shù)從而得到滑動摩擦力 大小。
[0042]本實施例提供的多功能傳送裝置，通過包括可升降支撐架10、襯板、傳送帶20、驅 動元件30、滑塊50、測力元件60,其中，襯板設置在可升降支撐架10上;傳送帶20設置在襯板 的外表面上，且傳送帶20在驅動元件30的驅動作用下在襯板上移動；測力元件60設置在傳 送帶20的一端，測力元件60用于測定滑塊50在傳送帶20上的摩擦力，這樣通過調節(jié)可升降 支撐架10使得傳送帶20與水平面處于不同傾斜角，同時傳送帶20在驅動元件30的帶動下可 以勻速傳送，這樣滑塊50在勻速的傳送帶20上進行摩擦力方向實驗，滑動摩擦大小實驗，摩 擦痕跡實驗等準確性更高，而且由于可以模擬多種實驗過程，使得實驗情景更加直觀和生 動，因此，本實用新型提供的多功能傳送裝置提高了摩擦實驗過程中的精確度，而且更加生 動、直觀地呈現(xiàn)了實驗情景，從而解決了現(xiàn)有的摩擦實驗裝置測定時精確度較低且不直觀 的技術問題。
[0043]進一步的，為了便于安裝傳送帶20以及驅動元件30，還包括:兩個側邊框40，其中， 兩個側邊框40分別固定在襯板的兩條長側邊上（即與傳送帶20移動方向平行的兩個側邊 上），側邊框40的一端上設有可調節(jié)的轉動軸70,具體的，轉動軸70的兩端分別與兩個側邊 框40的一端相連，傳送帶20繞在轉動軸70上，轉動軸70與驅動元件30相連，轉動軸70在驅動 元件30的驅動作用下帶動傳送帶20移動，其中，轉動軸70的一端可調，可使傳送帶20松緊合 適，不跑偏。本實施例中，由于在襯板兩個長側邊上固定有側邊框40，因此，驅動元件30可以 設置在側邊框40的底面上，且驅動元件30靠近轉動軸70設置，這樣便于驅動元件30驅動轉 動軸70轉動從而帶動傳送帶20進行勻速運動，同時，本實施例中，可升降支撐架10支撐在側 邊框40處，即可升降支撐架10與側邊框40相連接。
[0044]進一步的，為了便于測定滑塊50在傳送帶20上移動一定位移時所需的時間，如圖3 所示，還包括:計時單元，計時單元包括兩個光電門80和計時器(未示出），兩個光電門80間 隔設置在側邊框40上，兩個光電門與計時器電性連接，計時器具體可以放置在平臺上，本實 施例中，其中一個光電門80用于驅動計時器開始計時，另一光電門80用于驅動計時器結束 計時，計時器開始計時和結束計時的時間間隔即為滑塊50經過兩個光電門80所需的時間， 而且為了便于速度傳感器對初始時間對應的初速度以及結束時間對應的末速度進行測定， 可以將速度傳感器設置在光電門80上，這樣保證了速度傳感器測定的初速度和末速度與光 電門80測得的時間保持一致，需要說明的是，光電門80與速度傳感器都是在需要進行測量 時才放置在測量位置，且光電門80與速度傳感器在傳送帶20或側邊框40上的位置是可以任 意移動的，測量結束后便可以將光電門80與速度傳感器取下，因此，本實施例中，光電門80 和速度傳感器設置的位置具體根據(jù)實驗需求進行放置，本實施例中不加以限定，本實施例 中，光電門80和速度傳感器為現(xiàn)有設備，因此光電門80和速度傳感器的結構以及工作原理 可以參考現(xiàn)有設備，本實施例中不再贅述。
[0045]本實施例中，該傳送裝置上光電門80時，通過該傳送裝置可以對滑塊在傳送帶靜 止和運動兩種狀態(tài)下的滑行時間進行演示，從而解決如圖4所示的實驗場景的問題，圖4是 一種物理場景的示意圖，例如，如圖4所示，一物體沿傳送帶(傳送帶與水平面之間的夾角為 Θ，傳送帶的速度為V)下滑，若傳送帶保持靜止不動（即V = 0)，物體從靜止開始，從A端滑到B 端經過的時間為ti;若傳送帶順時針勻速轉動，物體從靜止開始，從A端滑到B端經過的時間 為t2,則tl>t2?，還是tl<t2?還是tl = t2?還是因傳送帶的轉速不確定，故無法確定?為了對 該場景進行演示，本實施例中，如圖3所示，兩個光電門80設置在傳送帶20的兩端(高端和底 端），其中，為了保證每次釋放滑塊50的位置相同和初速度為零，本實施例中，可以在傳送帶 20的高端設置電磁控制開關，滑塊50每次釋放由電磁開關控制，具體為:將傳送帶20調成與 水平面呈較大的傾斜角，首先保持傳送帶20靜止，將滑塊50從傳送帶的高端靜止釋放，滑塊 50沿著傳送帶20加速下滑，滑塊50經過第一個光電門80時，計時器開始計時，滑塊50經過第 二個光電門80時，計時器結束計時，并顯示滑塊80從第一個光電門80滑動到第二個光電門 80時所需的時間tl;
[0046] 接著接通電源，驅動單元30啟動運行，傳送帶20勻速向上運動，再將滑塊50從相同 位置由靜止釋放，計時器測出滑塊50經過兩個光電門80的時間t2,調節(jié)驅動單元30的轉速， 改變傳送帶20向上運動的速度，重復實驗，結果表明，不同情況下滑塊50經過兩個光電門80 的時間相同，即tl = t2,所以通過該實驗演示解決了現(xiàn)有技術中由于沒有真實的實驗測量， 只能依靠抽象分析使得不能正確的創(chuàng)設相對運動圖景的問題，而且通過該傳送裝置降低了 教學的難度，學生更易理解參考系和相對運動的問題。
[0047] 通過實驗觀察、測量和分析，使學生深刻理解：
：，表達式中，位移s、 速度(如初速度νο)、加速度a，應對應同一個參照系。解相對運動問題，首先要確定合適的參 照系，參照系確定后，各物理量都應對應同一參照系。
[0048]而采用現(xiàn)有的實驗模型實驗時，無法做到將滑塊50滑行的斜面處于靜止及運動兩 種狀態(tài)，且兩種狀態(tài)下滑塊50的滑行時間相同只能抽象分析，這樣增加了該物理情景的教 學難度，即現(xiàn)有的實驗中無法對直觀、生動地演示這種物理情景，而本發(fā)明提供的多功能傳 送裝置由于可以對上述實驗場景進行演示，所以填補了該物理情景只能抽象分析的空白， 簡化了教學難度，學生可以近距離地觀察實驗情景。
[0049] 進一步的，進一步的，為了對位移、速度和加速度進行實驗，本實施例中，還包括： 至少一個速度傳感器(未示出），即可以設置一個速度傳感器，也可以設置兩個速度傳感器， 其中，當設置一個速度傳感器時，速度傳感器具體可以設置在側邊框40的一端上，當設置兩 個速度傳感器時，可以兩個速度傳感器間隔一定的距離設置在側邊框40上，或者直接將兩 個速度傳感器設分別設置在兩個光電門80上，速度傳感器用于測定滑塊50在傳送帶20上滑 動時的速度，需要說明的是，速度傳感器并未固定在側邊框40上，當需要測定某一位置的速 度時，則直接將速度傳感器放置在該測量位置即可。
[0050] 本實施例提供的多功能傳送帶設有速度傳感器時，具體可以對滑塊在傳送帶上的 速度大小進行演示，具體為：
[0051 ]首先，可以比較滑塊50在傳送帶20靜止和勻速運動時的兩個速度大小，具體的，將 傳送帶20調成與水平面呈一定傾斜角（該傾斜角能保證滑塊50從傳送帶20的高端滑動到低 端，如圖3所示），傳送帶20-端(低端）固定速度傳感器(還可以將速度傳感器設置在側邊框 40的低端），將傳送帶20保持靜止，滑塊50從傳送帶20的高端從靜止釋放，滑塊50沿著傳送 帶20加速下滑，滑塊50經過速度傳感器時，速度傳感器測出滑塊50經過該處的速度^，接 著，接通電源，傳送帶20勻速向上運動，再將滑塊50從相同位置由靜止釋放，速度傳感器測 出滑塊50經過該處的速度V2，從而比較VI和V2。
[0052] 其次，將兩個速度傳感器設置在光電門80上，且兩個光電門80的間隔距離為s，通 過速度傳感器和光電門80分別測出傳送帶20保持靜止、勻速向上運動時，滑塊50下滑的初、 末速度和時間t。
表達式，比較兩個過程的加速度m和a2。深刻理解動力 學問題:滑動摩擦力正比于正壓力;位移、速度和加速度要對應同一個參照系。
[0053]此外，通過該傳送裝置還可以對摩擦痕跡進行研究，具體是將傳送帶20調成水平， 接通電源，驅動元件30驅動傳送帶20勻速運動，傳送帶20上標記處與滑塊50相遇時，將滑塊 50從靜止釋放，當滑塊50與傳送帶50不在相對滑動后，關閉電源，其中，關閉電源后包括以 下情況：
[0054] a、關閉電源后，滑塊50與傳送帶20共同減速到停止，測出摩擦痕跡的長度，比較傳 送帶20不同轉速下，摩擦痕跡的長度。
[0055] b、關閉電源后，滑塊50在傳送帶20上滑動，測出摩擦痕跡的長度，比較傳送帶20不 同轉速下，摩擦痕跡的長度。
[0056] c、分析關閉電源后，滑塊50與傳送帶20共同減速到停止，與滑塊50在傳送帶20上 滑動，滑塊50與傳送帶20分別減速到停止，兩個運動過程的成因。
[0057]通過觀察滑塊50的運動，分析滑塊50的運動規(guī)律，理解摩擦痕跡，摩擦生熱，能量 轉化。
[0058]另外，通過該傳送裝置能建立多過程模型，例如上傳模型和下滑模型，在上傳模型 中，具體的，將傳送帶20調成與水平面有一定的傾角（如圖1所示），接通電源，傳送帶20勻速 向上運動，滑塊50從傳送帶20(斜面）的低端由靜止釋放，觀察、分析滑塊50的受力和運動； 在下滑模型中，將傳送帶20調成與水平面有一定的傾角（可以將傾斜角設定的較大，如圖3 所示），接通電源，傳送帶20勻速向下運動，滑塊50從傳送帶20(斜面)的頂端由靜止釋放，觀 察、分析物塊的受力和運動。
[0059] 而且，通過該傳送裝置還可以對摩擦力的方向進行研究，具體的，通過調節(jié)可升降 支撐架10的高度將傳送帶20與水平面之間呈一定的傾斜角（如圖1所示），滑塊50放在靜止 的傳送帶20上，滑塊50保持靜止，此時，滑塊50受的摩擦力的方向沿斜面向上;接通電源，驅 動元件30帶動傳送帶20向上運動，同時滑塊50隨著傳送帶20-塊向上運動，此時，滑塊50受 的摩擦力的方向沿斜面向上，滑塊50受摩擦力方向與運動方向相同，通過實驗觀察，理解 "摩擦力總與阻礙物體間的相對運動方向相反"。
[0060] 其次，可以研究滑動摩擦大小與壓力、接觸面和相對運動速度大小的關系，具體 的，將傳送帶20調成水平（如圖2所示），將滑塊50與固定在傳送帶20上的測力元件60相連， 接通電源，驅動元件30帶動傳送帶20勾速運動，觀察滑塊50保持靜止狀態(tài)時測力元件60的 示數(shù)，改變驅動元件30的轉速，使傳送帶20以不同的速度勻速運動，觀察滑塊50保持靜止狀 態(tài)時測力元件60的示數(shù)，其中，由于滑塊50與傳送帶20之間可長時間發(fā)生相對運動，從而可 以充分觀察、測量和分析，同時深刻理解動力學問題:滑動摩擦力正比于正壓力。
[0061 ] 進一步的，還包括：
[0062] 遮光板(未示出），遮光板插設在滑塊50上，遮光板用于在滑塊50經過光電門80時 進行遮光，這樣光電門80的光接收單元無法接收到光線時便輸出高電平從而驅動計時器開 始或結束計時，即光電門80通過是否接收到光線來驅動計時器開始或接收計時。
[0063] 進一步的，本實施例中，為了便于調節(jié)傳送帶20與水平面之間的傾斜程度，可升降 支撐架10包括:第一可升降支撐架101、第二可升降支撐架102以及橫梁103,其中，第一可升 降支撐架101支撐在側邊框40的一端，第二可升降支撐架102支撐在側邊框40的另一端，橫 梁103的兩端分別與第一可升降支撐架101和第二可升降支撐架102相連，這樣當需要傳送 帶20傾斜時，可以將第一可升降支撐架101保持不動，將第二可升降支撐架102升高或降低。
[0064] 其中，本實施例中，為了保證該裝置的穩(wěn)定性，第一可升降支撐架101包括兩個第 一可升降支撐桿1011，兩個第一可升降支撐桿1011之間連接有第一橫桿1012,兩個第一可 升降支撐桿1011分別與兩個側邊框40的一端相連，即其中一個第一可升降支撐桿1011支撐 在一個側邊框40的一端處，另一第一可升降支撐桿1011支撐在另一側邊框40的一端處，即 兩個第一可升降支撐桿1011分別對兩個側邊框40的一端(如前端)處進行支撐，兩個第一可 升降支撐桿1011之間通過第一橫桿1012相連;相應的，第二可升降支撐架102包括兩個第二 可升降支撐桿1021，兩個第二可升降支撐桿1021之間連接有第二橫桿1022,兩個第二可升 降支撐桿1021分別與兩個側邊框40的另一端相連，即兩個第二可升降支撐桿1021分別對兩 個側邊框40的另一端(如后端)進行支撐，而且第一橫桿1012和第二橫桿1022之間通過橫梁 103相連，本實施例中，第一橫桿1012、第二橫桿1022以及橫梁103的數(shù)量可以為一個，也可 以為多個。
[0065] 本實施例中，為了對該傳送裝置進行移動，在第一可升降支撐桿1011和第二可升 降支撐桿1021朝向地面的一端上設有滑輪(如圖1所示），這樣推動時更加省力。
[0066] 進一步的，本實施例中，傳送帶20為采用聚氯乙稀（Polyvinyl chloride，簡稱： PVC)制成的輸送帶，傳送帶20的長度為4m，寬度為16cm，其中，需要說明的是，由于傳送帶20 是繞著襯板的兩個側邊設置一圈，所以傳送帶20的長度為4m時，傳送帶20位于襯板上表面 上的長度即為2m，即傳送帶20-端到另一端的距離為2m，進一步的，側邊框40為帶溝槽的鋁 合金板材，可升降支撐架10為采用鋁合金制成的支架;襯板為鋁板，且鋁板的厚度為2_。 [0067]進一步的，驅動元件30具體為60w單相220V交流電動機，其中還包括：
[0068]換向開關(未示出），換向開關與電動機相連，通過換向開關改變傳送帶20的向上 或向下運動的方向。
[0069] 進一步的，測力元件60可以為力傳感器，也可以為彈簧秤，通過力傳感器或彈簧秤 測定滑塊50在傳送帶20上滑動摩擦力大小。
[0070]最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限 制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當 理解:其依然可以對前述各實施例所記載技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技 術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型 各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1. 一種多功能傳送裝置，其特征在于，包括： 可升降支撐架、襯板、傳送帶、驅動元件、滑塊和測力元件，其中， 所述襯板設置在所述可升降支撐架上； 所述傳送帶沿著所述襯板的兩個相對的長側邊繞設在所述襯板的外表面上，且所述傳 送帶在所述驅動元件的驅動作用下在所述襯板上移動； 所述測力元件設置在所述傳送帶的一端，所述測力元件用于測定所述滑塊在所述傳送 帶上的摩擦力。2. 根據(jù)權利要求1所述的傳送裝置，其特征在于，還包括： 兩個側邊框，所述兩個側邊框分別固定在所述襯板的兩條長側邊上，所述側邊框的一 端上設有可調節(jié)的轉動軸，所述轉動軸與所述驅動元件相連，所述轉動軸在所述驅動元件 的驅動作用下帶動所述傳送帶移動； 所述驅動元件設置在所述側邊框的底面上。3. 根據(jù)權利要求2所述的傳送裝置，其特征在于，還包括:計時單元，所述計時單元包括 兩個光電門和計時器，所述兩個光電門與所述計時器電性連接，且所述兩個光電門間隔設 置在所述側邊框上，其中一個所述光電門用于驅動所述計時器開始計時，另一所述光電門 用于驅動所述計時器結束計時。4. 根據(jù)權利要求3所述的傳送裝置，其特征在于，還包括:至少一個速度傳感器，所述速 度傳感器設置在所述側邊框上，或者，所述速度傳感器設置所述光電門上，所述速度傳感器 用于測定所述滑塊在所述傳送帶上滑動時的速度。5. 根據(jù)權利要求3所述的傳送裝置，其特征在于，還包括： 遮光板，所述遮光板插設在所述滑塊上，所述遮光板用于在所述滑塊經過所述光電門 時進行遮光，以使所述光電門驅動所述計時器開始或結束計時。6. 根據(jù)權利要求2所述的傳送裝置，其特征在于，所述可升降支撐架包括:第一可升降 支撐架、第二可升降支撐架以及橫梁，其中， 所述第一可升降支撐架包括兩個第一可升降支撐桿，所述兩個第一可升降支撐桿之間 連接有第一橫桿，所述兩個第一可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的一端相連； 所述第二可升降支撐架包括兩個第二可升降支撐桿，所述兩個第二可升降支撐桿之間 連接有第二橫桿，所述兩個第二可升降支撐桿分別與所述兩個側邊框的另一端相連； 所述橫梁的兩端分別與所述第一橫桿和所述第二橫桿相連。7. 根據(jù)權利要求1-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述傳送帶為采用聚氯乙烯 PVC制成的輸送帶； 所述傳送帶的長度為4m，寬度為16cm。8. 根據(jù)權利要求2-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述側邊框為帶溝槽的鋁合金 板材； 所述可升降支撐架為采用鋁合金制成的支架； 所述襯板為鋁板，且所述鋁板的厚度為2mm。9. 根據(jù)權利要求1-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述驅動元件為60w單相220V 交流電動機，其中還包括： 換向開關，所述換向開關與所述電動機相連。10.根據(jù)權利要求1-6任一所述的傳送裝置，其特征在于，所述測力元件為力傳感器或 彈簧秤。
【文檔編號】B65G23/30GK205708485SQ201620350515
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】寧成, 符正, 范鴻飛
【申請人】首都師范大學附屬中學
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