[实用新型]一种齿轮法测量金属丝杨氏模量的装置

说明书

本实用新型公开了一种齿轮法测量金属丝杨氏模量的装置，包括底座，所述底座的上表面上固定连接有支架，所述支架的上端固定连接有支架顶板，所述支架顶板的下表面上固定设置有金属丝，所述金属丝的下端固定连接有托盘，所述托盘上放置有若干个槽码，通过观察齿轮B外轮旋转的长度能够准确直观的得出金属丝的长度变化，读数精确稳定，即使金属丝和槽码有轻微晃动，对读数也不会较大影响，使得读数能够更加的准确，而且整体的结构原理简单，通俗易通易操作，值得推广。

技术领域

本实用新型涉及实验装置技术领域，具体涉及到一种齿轮法测量金属丝杨氏模量的装置。

背景技术

设粗细均匀的金属丝的原长为L，横截面积为S，沿长度方向施力F后，其长度改变Δx，则金属丝单位面积上受到的垂直作用力F/S称为正应力，金属丝的相对伸长量Δx/L称为线应变。实验结果指出，在弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即

比例系数Y为杨氏弹性模量，简称杨氏模量。在它表征材料本身的性质，Y越大的材料，要使它发生一定的相对形变所需要的单位横截面积上的作用力也越大。Y的国际单位制单位为帕斯卡，记为Pa(1Pa＝1N/m²)。

而Δx是一个微小长度变化(在此实验中，当L≈1m时，F每变化1kg相应的Δx约为0.3mm)。因此，实验利用光杠杆的光学放大作用实现对钢丝微小伸长量Δx的间接测量。

但是在实际测量的过程中，由于金属丝和金属丝下面的槽码很难保持平稳，会导致投影的光标上下左右飘忽不定，难以做到精确读数，产生实验误差。因此需要一种能更精确，更有效，更稳定的测量金属丝伸长量的方法。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种齿轮法测量金属丝杨氏模量的装置，通过观察齿轮上的的刻度变化能够直观准确的得出金属丝伸长量的变化，使得读数能够更加的准确。

技术方案

一种齿轮法测量金属丝杨氏模量的装置，包括底座，所述底座的上表面上固定连接有支架，所述支架的中部固定连接有齿轮A支架，所述齿轮A支架远离所述支架的一端转动连接有齿轮A内轮和齿轮A外轮，所述齿轮A内轮与所述齿轮A外轮固定连接，所述齿轮A内轮缠绕有第一拉线，所述第一拉线的下端固定连接有重物，所述重物上还固定连接有第二拉线，所述第二拉线与所述第一拉线平行且与所述重物固定的点为同一点，即所述第二拉线与所述第一拉线的下端皆固定连接于所述重物的重心，所述齿轮A外轮啮合连接有齿轮B内轮进行，所述齿轮B内轮后侧固定连接有齿轮B外轮，所述支架的上端固定连接有支架顶板，所述支架顶板的下表面上固定设置有金属丝，所述金属丝的下端固定连接有托盘，所述托盘上放置有若干个槽码，所述托盘的下端与所述第二拉线的另一端固定连接，所述重物的下侧设置有平台，所述平台通过螺钉固定连接于所述支架，所述平台上固定有齿轮B支架，所述齿轮B支架的上端转动连接有所述齿轮B外轮与所述齿轮B内轮，所述齿轮B支架的上端还固定连接有指针。

可优选的，所述齿轮A内轮和所述齿轮A外轮通过焊接固定在一起，所述齿轮B内轮和所述齿轮B外轮通过焊接固定在一起。

可优选的，所述齿轮B外轮的边缘设置有刻度，刻度表示为所述齿轮B外轮边缘点转过的长度，即转过的弧长。

可优选的，所述齿轮A外轮和所述齿轮B内轮啮合链接且不会发生打滑。

可优选的，所述齿轮A外轮的直径远大于所述齿轮A内轮的直径，所述齿轮B外轮的直径远大于所述齿轮B内轮的直径。

可优选的，所述平台在所述螺钉的配合作用下能够上下移动并调整位置。

与现有技术相比较，本实用新型具有的有益效果如下：