斜面可以这样用

张海洋

摘 要： 斜面是人们非常熟悉，每天都会遇到或用到的一种简单机械，例如：楼梯、电梯、斜坡路面和引桥等。还有一些斜面并不是每个人都用到过，本文通过实例螺旋式装包机、斜面趴趴垫和斜面冲击试验台介绍一些斜面的应用。

关键词： 斜面 螺旋式装包机 斜面冲击试验台 斜面趴趴垫

斜面是人们非常熟悉，每天都会遇到或用到的一种简单机械，例如：楼梯、电梯、斜坡路面和引桥等。但还有一些斜面并不是每个人都用到过，本文将通过实例螺旋式装包机、斜面趴趴垫和斜面冲击试验台介绍一些斜面的应用。

1.认识斜面

1.1斜面是什么

斜面就是与水平面成一向上倾斜角度的平面，简单机械的一种。沿竖直方向向上举物体费力，若把物体放在斜面上，沿斜面往上推或拉就可以省力，即斜面可用于克服竖直向上提升重物的困难。

1.2斜面为什么省力

设重量为G的物体放在升角为α的斜面AB上，受力分析如图（1），设动摩擦因数为μ，当物体静止或做匀速直线运动时，则由平衡条件可知：

沿着平行于斜面方向上F=Gsinα+μGcosα=G（sinα+μcosα），其中0

2.斜面的应用

2.1解放双手的螺旋式装包机

2.1.1双手的桎梏。

由中华人民共和国统计局数据显示仅仅是2010年8月一个月的货运量就达到27.73亿吨，比上年同月增长11.9%[1]。这其中粮食的快速流通作出了巨大的贡献。

畜牧业和酒精工业的快速发展使玉米、大豆等粮食需求量快速增长，导致大量粮食进入流通；而且粮食颗粒细小、易洒落，所以粮食在运输前需要灌包，而灌包需要大量人力，尤其是双手的劳动强度增大，费时费力。

2.1.2打开桎梏的工具——螺旋式装包机。

1）主要构造

主要构造包括：进粮口、内部螺旋叶片、机壳、电动机、出粮口和开关。其中螺旋叶片被焊接在输送机旋转轴上并置于机壳中。

2）性能和特点

适用于颗粒状物料的水平输送、倾斜输送等形式。旋转的螺旋叶片将物料推移而进入螺旋输送机输送。使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。

锥形进粮口方便插入粮堆，快速旋转的螺旋叶片比人工效率高得多，节省大量人力，尤其是解放了双手的劳动。

3）主要技术指标

例1现有50吨玉米需要装包，选用型号I装包机装包，安全起见，设定为25t/h，问：①需要多长时间装完？②假设用人工装包，一人一秒钟装一铁锨玉米，大约5斤，则装完这些玉米需要多少时间？③螺旋式装包机利用什么原理？

解析与答案：（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电脑族的福音——斜面趴趴垫

2.2.1电脑族的痛苦。

很多电脑族都有趴在床上或沙发上网上冲浪和看书的习惯，趴着感觉很惬意，可是上半身的重量靠胳膊来支撑，过不多久肩膀和颈部就酸痛难忍，因此这种姿势很难长时间保持，不断变换方位依然无济于事。

2.2.2痛苦的终结。

斜面趴趴垫的出现使这种痛苦得以终结。它的设计非常简单，如图（2）所示。就是将普通坐垫的支架做成了倾斜的，形成了一个斜面，使用者可以直接趴在上面，利用垫子支撑上身。这样就可以长时间趴着看书、用电脑而不必担心肩膀和颈部酸痛了。

2.2.3存在的不足。

这个产品是否得到骨科专家的认可，笔者尚不可知，但仅仅因为它能让笔者的脖子不再那么痛苦，笔者就想马上拿一个来用。在你趴着用电脑或者看书的时候，拥有一个这样的垫子是多么美妙的事情。

友情提示：不能因为这块垫子的出现而忽视日常的锻炼和休息。

2.3科研利器——斜面冲击试验台

2.3.1无奈的损失。

产品在运输过程中经常需要搬运、堆叠、装卸及车辆的紧急制动等情况，在这些过程中产品不可避免会受到碰撞冲击，导致大量产品破损，给买卖双方造成大量不必要的财产损失及法律纠纷，还给国家造成资源浪费。据我国人民日报对运输物流的损失的不完全统计，全国物流损失每年不下百亿元[2]。

2.3.2提前检测，做好保护，减少损失。

BIS型斜面冲击试验台的出现，为我们提前检测提供强有力的技术支持。利用BIS型斜面冲击试验台提前检测出产品所能够承受的最大冲击力，根据检测数据对产品提前做好足够的保护。

1）主要构造

主要构造包括：斜面冲击试验台、小车、前部挡板、斜面角度调节器和底座。

2）性能和特点

BIS型斜面冲击试验台符合运输包装件基本试验标准的斜面冲击试验方法。把滑行小车被拉升至BIS型斜面冲击试验台斜坡上部，释放机构释放小车，小车自由滑下后，撞击前部挡板，完成试验。本试验台，滑行距离长，冲击挡板与导轨成直角，试验精度高，符合实际环境中冲击发生的状态。

3）主要技术指标

例3现有一批液晶彩色电视机需要运送，为了防止彩电在运输途中损坏，需要对它们加装防护泡沫。已知电视机质量为20kg。请你利用上表中的数据估算大约需要多厚的防护泡沫？（假设小车与前部挡板碰撞时间为0.1s，每100N的力需要2mm的防护泡沫。）

解析与答案：

由于是估算，因此我们可以把BIS型斜面冲击试验台上的小车与前部挡板的碰撞视为非弹性碰撞，即小车末速度为零，

因为每100N的力需要2mm的防护泡沫，所以大约需要1.2cm的防护泡沫。

参考文献：

[1]中华人民共和国统计局的统计数据.

[2]运输物流的社会效益现状分析.国际连锁加盟网.