斜面可以這樣用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

斜面可以這樣用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

摘要：斜面是人們非常熟悉，每天都會遇到或用到的一種簡單機(jī)械，例如：樓梯、電梯、斜坡路面和引橋等。還有一些斜面并不是每個(gè)人都用到過，本文通過實(shí)例螺旋式裝包機(jī)、斜面趴趴墊和斜面沖擊試驗(yàn)臺介紹一些斜面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：斜面螺旋式裝包機(jī)斜面沖擊試驗(yàn)臺斜面趴趴墊

斜面是人們非常熟悉，每天都會遇到或用到的一種簡單機(jī)械，例如：樓梯、電梯、斜坡路面和引橋等。但還有一些斜面并不是每個(gè)人都用到過，本文將通過實(shí)例螺旋式裝包機(jī)、斜面趴趴墊和斜面沖擊試驗(yàn)臺介紹一些斜面的應(yīng)用。

1.認(rèn)識斜面

1.1斜面是什么

斜面就是與水平面成一向上傾斜角度的平面，簡單機(jī)械的一種。沿豎直方向向上舉物體費(fèi)力，若把物體放在斜面上，沿斜面往上推或拉就可以省力，即斜面可用于克服豎直向上提升重物的困難。

1.2斜面為什么省力

設(shè)重量為G的物體放在升角為α的斜面AB上，受力分析如圖（1），設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則由平衡條件可知：

沿著平行于斜面方向上F=Gsinα+μGcosα=G（sinα+μcosα），其中0<sinα+μcosα<1，即f<g，所以能夠達(dá)到省力的目的。對公式f=gsinα分析可知：當(dāng)α越小則f越小，所以斜面與平面的傾角越小，斜面越長，則越省力。

2.斜面的應(yīng)用

2.1解放雙手的螺旋式裝包機(jī)

2.1.1雙手的桎梏。

由中華人民共和國統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示僅僅是2010年8月一個(gè)月的貨運(yùn)量就達(dá)到27.73億噸，比上年同月增長11.9%[1]。這其中糧食的快速流通作出了巨大的貢獻(xiàn)。

畜牧業(yè)和酒精工業(yè)的快速發(fā)展使玉米、大豆等糧食需求量快速增長，導(dǎo)致大量糧食進(jìn)入流通；而且糧食顆粒細(xì)小、易灑落，所以糧食在運(yùn)輸前需要灌包，而灌包需要大量人力，尤其是雙手的勞動(dòng)強(qiáng)度增大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2.1.2打開桎梏的工具——螺旋式裝包機(jī)。

1）主要構(gòu)造

主要構(gòu)造包括：進(jìn)糧口、內(nèi)部螺旋葉片、機(jī)殼、電動(dòng)機(jī)、出糧口和開關(guān)。其中螺旋葉片被焊接在輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上并置于機(jī)殼中。

2）性能和特點(diǎn)

適用于顆粒狀物料的水平輸送、傾斜輸送等形式。旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進(jìn)入螺旋輸送機(jī)輸送。使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī)機(jī)殼對物料的摩擦阻力。

錐形進(jìn)糧口方便插入糧堆，快速旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片比人工效率高得多，節(jié)省大量人力，尤其是解放了雙手的勞動(dòng)。

3）主要技術(shù)指標(biāo)

例1現(xiàn)有50噸玉米需要裝包，選用型號I裝包機(jī)裝包，安全起見，設(shè)定為25t/h，問：①需要多長時(shí)間裝完？②假設(shè)用人工裝包，一人一秒鐘裝一鐵锨玉米，大約5斤，則裝完這些玉米需要多少時(shí)間？③螺旋式裝包機(jī)利用什么原理？

解析與答案：（1）m=50t，v=25t/h，t=m/v=2h

（2）t=50000kg/（2.5kg/s）=20000s=5.6h>2h

（3）斜面原理。

2.2電腦族的福音——斜面趴趴墊

2.2.1電腦族的痛苦。

很多電腦族都有趴在床上或沙發(fā)上網(wǎng)上沖浪和看書的習(xí)慣，趴著感覺很愜意，可是上半身的重量靠胳膊來支撐，過不多久肩膀和頸部就酸痛難忍，因此這種姿勢很難長時(shí)間保持，不斷變換方位依然無濟(jì)于事。

2.2.2痛苦的終結(jié)。

斜面趴趴墊的出現(xiàn)使這種痛苦得以終結(jié)。它的設(shè)計(jì)非常簡單，如圖（2）所示。就是將普通坐墊的支架做成了傾斜的，形成了一個(gè)斜面，使用者可以直接趴在上面，利用墊子支撐上身。這樣就可以長時(shí)間趴著看書、用電腦而不必?fù)?dān)心肩膀和頸部酸痛了。

2.2.3存在的不足。

這個(gè)產(chǎn)品是否得到骨科專家的認(rèn)可，筆者尚不可知，但僅僅因?yàn)樗茏尮P者的脖子不再那么痛苦，筆者就想馬上拿一個(gè)來用。在你趴著用電腦或者看書的時(shí)候，擁有一個(gè)這樣的墊子是多么美妙的事情。

友情提示：不能因?yàn)檫@塊墊子的出現(xiàn)而忽視日常的鍛煉和休息。

2.3科研利器——斜面沖擊試驗(yàn)臺

2.3.1無奈的損失。

產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中經(jīng)常需要搬運(yùn)、堆疊、裝卸及車輛的緊急制動(dòng)等情況，在這些過程中產(chǎn)品不可避免會受到碰撞沖擊，導(dǎo)致大量產(chǎn)品破損，給買賣雙方造成大量不必要的財(cái)產(chǎn)損失及法律糾紛，還給國家造成資源浪費(fèi)。據(jù)我國人民日報(bào)對運(yùn)輸物流的損失的不完全統(tǒng)計(jì)，全國物流損失每年不下百億元[2]。

2.3.2提前檢測，做好保護(hù)，減少損失。

BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺的出現(xiàn)，為我們提前檢測提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。利用BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺提前檢測出產(chǎn)品所能夠承受的最大沖擊力，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對產(chǎn)品提前做好足夠的保護(hù)。

1）主要構(gòu)造

主要構(gòu)造包括：斜面沖擊試驗(yàn)臺、小車、前部擋板、斜面角度調(diào)節(jié)器和底座。

2）性能和特點(diǎn)

BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺符合運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的斜面沖擊試驗(yàn)方法。把滑行小車被拉升至BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺斜坡上部，釋放機(jī)構(gòu)釋放小車，小車自由滑下后，撞擊前部擋板，完成試驗(yàn)。本試驗(yàn)臺，滑行距離長，沖擊擋板與導(dǎo)軌成直角，試驗(yàn)精度高，符合實(shí)際環(huán)境中沖擊發(fā)生的狀態(tài)。

3）主要技術(shù)指標(biāo)

例3現(xiàn)有一批液晶彩色電視機(jī)需要運(yùn)送，為了防止彩電在運(yùn)輸途中損壞，需要對它們加裝防護(hù)泡沫。已知電視機(jī)質(zhì)量為20kg。請你利用上表中的數(shù)據(jù)估算大約需要多厚的防護(hù)泡沫？（假設(shè)小車與前部擋板碰撞時(shí)間為0.1s，每100N的力需要2mm的防護(hù)