張海洋

摘 要： 斜面是人們非常熟悉，每天都會(huì)遇到或用到的一種簡(jiǎn)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(guò)，本文通過(guò)實(shí)例螺旋式裝包機(jī)、斜面趴趴墊和斜面沖擊試驗(yàn)臺(tái)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(tái) 斜面趴趴墊

斜面是人們非常熟悉，每天都會(huì)遇到或用到的一種簡(jiǎn)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(guò)，本文將通過(guò)實(shí)例螺旋式裝包機(jī)、斜面趴趴墊和斜面沖擊試驗(yàn)臺(tái)介紹一些斜面的應(yīng)用。

1.認(rèn)識(shí)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(jiǎn)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(xiàn)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

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(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)，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(kāi)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(kāi)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(duì)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(hào)I裝包機(jī)裝包，安全起見(jiàn)，設(shè)定為25t/h，問(wèn)：①需要多長(zhǎng)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(shū)的習(xí)慣，趴著感覺(jué)很愜意，可是上半身的重量靠胳膊來(lái)支撐，過(guò)不多久肩膀和頸部就酸痛難忍，因此這種姿勢(shì)很難長(zhǎng)時(shí)間保持，不斷變換方位依然無(wú)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(jiǎn)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(zhǎng)時(shí)間趴著看書(shū)、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(zhuān)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(lái)用。在你趴著用電腦或者看書(shū)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(tái)

2.3.1無(wú)奈的損失。

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

2.3.2提前檢測(cè)，做好保護(hù)，減少損失。

BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺(tái)的出現(xiàn)，為我們提前檢測(cè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。利用BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺(tái)提前檢測(cè)出產(chǎn)品所能夠承受的最大沖擊力，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)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(tái)、小車(chē)、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(tái)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(chē)被拉升至BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺(tái)斜坡上部，釋放機(jī)構(gòu)釋放小車(chē)，小車(chē)自由滑下后，撞擊前部擋板，完成試驗(yàn)。本試驗(yàn)臺(tái)，滑行距離長(zhǎng)，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(duì)它們加裝防護(hù)泡沫。已知電視機(jī)質(zhì)量為20kg。請(qǐng)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(chē)與前部擋板碰撞時(shí)間為0.1s，每100N的力需要2mm的防護(hù)泡沫。）

解析與答案：

由于是估算，因此我們可以把BIS型斜面沖擊試驗(yàn)臺(tái)上的小車(chē)與前部擋板的碰撞視為非彈性碰撞，即小車(chē)末速度為零，

因?yàn)槊?00N的力需要2mm的防護(hù)泡沫，所以大約需要1.2cm的防護(hù)泡沫。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).

[2]運(yùn)輸物流的社會(huì)效益現(xiàn)狀分析.國(guó)際連鎖加盟網(wǎng).