一种用于教学的活塞发动机培训展示装置的制作方法

本实用新型涉及航空航天机械教学领域，更具体地，涉及一种用于教学的活塞发动机培训展示装置。

背景技术：

航空院校中现有常规的用于教学演示的活塞发动机装置通常是直接购买退役的发动机，并放置在实训室中，学生在学习过程中只能观察活塞发动机的外形构造以及其他能够用肉眼观察到的内部机械结构，没有任何计算机辅助装置来帮助学生更加直观地理解活塞发动机中活塞在气缸腔室中来回运动，不断往复地进行进气、压缩、膨胀以及排气四个行程，以及相应地气缸腔室中气压的状态和变化。因此现有的关于活塞发动机的教学用教具使用效率低，无法满足帮助学生高效理解发动机运行原理的要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有的关于活塞发动机的教学用教具使用效率低，无法满足帮助学生高效理解发动机运行原理的缺陷，提供一种能够通过计算机显示屏直观地显示并帮助学生直观地理解活塞发动机中活塞在气缸腔室中来回运动，不断往复地进行进气、压缩、膨胀以及排气四个行程，以及理解相应地气缸腔室中气压的状态和变化的用于教学的活塞发动机培训展示装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于教学的活塞发动机培训展示装置，包括：

固定托架，用于固定活塞发动机；

驱动装置，与所述活塞发动机的转动轴嵌合并固定连接，所述驱动装置通过所述转动轴带动活塞在气缸腔室中来回运动；

气压传感器，设置在所述活塞发动机的气缸腔室内；

计算机辅助装置，所述计算机辅助装置分别与气压传感器上设置的进气接头、压缩接头、膨胀接头和排气接头电性连接，接收气缸腔室处于不同活塞运动行程中的气压信息。

优选地，所述固定托架包括固定盘，所述固定盘四周设置有一至多个固定臂，一至多个所述固定臂上分别设置有对应的一至多个固定螺丝。

优选地，所述固定托架还包括固定轴，所述固定轴嵌合于固定盘的通孔中，并固定所述固定盘。

优选地，所述固定托架还包括托架支撑杆和托架底座，所述固定轴固定设置在托架支撑杆上，所述托架支撑杆固定连接于托架底座上。

优选地，一至多个所述固定螺丝分别嵌合固定于活塞发动机侧面的一至多个固定孔之中。

优选地，所述计算机辅助装置包括数模转换器、与所述数模转换器连接的计算机处理器以及与计算机处理器连接的显示屏。

优选地，所述驱动装置是手摇装置或者电动马达装置。

优选地，所述手摇装置包括转动盘以及固定设置在转动盘上的手摇杆，所述转动盘与所述活塞发动机的转动轴固定连接，通过手摇杆转动所述转动盘以及活塞发动机的转动轴，驱动活塞在气缸腔室中来回运动。

优选地，所述电动马达装置包括皮带驱动轮以及与所述皮带驱动轮通过转动皮带连接的电动马达，皮带驱动轮固定设置在所述活塞发动机的转动轴上，所述电动马达通过转动皮带驱动皮带驱动轮，并由皮带驱动轮带动所述活塞发动机的转动轴，驱动活塞在气缸腔室中来回运动。

优选地，所述托架底座还设置有滚轮。

本实用新型的有益效果在于，该用于教学的活塞发动机培训展示装置能够通过计算机显示屏直观地显示并帮助学生直观地理解活塞发动机中活塞在气缸腔室中来回运动，不断往复地进行进气、压缩、膨胀以及排气四个行程，以及理解相应地气缸腔室中气压的状态和变化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型用于教学的活塞发动机培训展示装置优选实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型用于教学的活塞发动机培训展示装置中固定托架的整体结构示意图；

图3(a)-图3(d)是本实用新型用于教学的活塞发动机中活塞在气缸腔室中不断往复地进行进气、压缩、膨胀以及排气四个行程的示意图；

图4是本实用新型中计算机辅助装置和气压传感器的连接示意图；

图5是本实用新型中用于教学的活塞发动机培训展示装置中驱动装置的一个实施例的结构示意图；

图6是本实用新型中用于教学的活塞发动机培训展示装置中驱动装置的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1是本实用新型用于教学的活塞发动机培训展示装置优选实施例的整体结构示意图，而图2是本实用新型用于教学的活塞发动机培训展示装置中固定托架的整体结构示意图。结合图1和2，可以看出该用于教学的活塞发动机培训展示装置包括：固定托架1，用于固定活塞发动机9；驱动装置4，与所述活塞发动机9的转动轴(未显示)嵌合并固定连接，所述驱动装置4通过所述转动轴(未显示)带动活塞在气缸腔室(未显示)中来回运动；气压传感器(未显示)，设置在所述活塞发动机9的气缸腔室内；以及计算机辅助装置(未显示)，所述计算机辅助装置(未显示)分别与气压传感器5上设置的进气接头、压缩接头、膨胀接头和排气接头电性连接，接收气压传感器5监测到的气缸腔室处于不同活塞运动行程中的气压数据和信息。

所述固定托架1包括固定盘10，所述固定盘10四周设置有一至多个固定臂11，一至多个所述固定臂11上分别设置有对应的一至多个固定螺丝12。优选地，如图中所示，固定盘10四周设置有四个固定臂11，四个固定臂11上分别设置有四个固定螺丝12。固定盘10和固定臂11可以是整体成型的结构，固定臂11自固定盘10的边缘向外侧辐射延伸。固定螺丝12可以固定嵌合地设置在固定臂11外端的固定孔之中。

所述固定托架1还包括固定轴13，所述固定轴13嵌合于固定盘10的通孔中，固定盘10中间开设的通孔的尺寸和固定轴13相匹配，从而通过固定轴 13固定所述固定盘10。

所述固定托架1还包括托架支撑杆15和托架底座16，所述固定轴13固定设置在托架支撑杆15上，所述托架支撑杆15固定连接于托架底座16上。优选地，固定轴13和托架支撑杆15是一体成型结构，而托架支撑杆15的底部和托架底座16也是一体成型结构。托架底座16可以是如图所示的“⊥”形结构，且托架底座16下还可以设置有滚轮，使得装载有活塞发动机的固定托架1可以方便地在实训场地内根据需要移动位置。

一至多个所述固定螺丝12分别嵌合固定于活塞发动机9侧面的一至多个固定孔之中。优选地，四个固定螺丝12分别嵌合并锁紧固定于活塞发动机9 侧面的四个固定孔之中，固定螺丝12的尺寸和活塞发动机9侧面的固定孔尺寸相匹配，从而把活塞发动机固定在所述固定托架1上。

图3是本实用新型用于教学的活塞发动机中活塞在气缸腔室中不断往复地进行进气、压缩、膨胀以及排气四个行程的示意图。图3(a)是活塞处于压缩行程的示意图，图3(b)是活塞处于膨胀行程的示意图，图3(c)是活塞处于排气行程的示意图，图3(d)是活塞处于进气行程的示意图。

图4是本实用新型中计算机辅助装置和气压传感器的连接示意图。所述计算机辅助装置8包括数模转换器、与所述数模转换器连接的计算机处理器以及与计算机处理器连接的显示屏。该数模转换器分别与连接气压传感器5的进气接头、压缩接头、膨胀接头和排气接头电性连接，将气压传感器5的模拟信号转换为可以被计算机处理器读取的数字信号，该数模转换器再将数字信号传输给计算机处理器。该计算机处理器读取数字信号后进行图形成形处理，并通过显示屏将图形信息显示出来。优选地，可以在活塞发动机的一侧开设四个接头通孔51，从而让进气接头、压缩接头、膨胀接头和排气接头的连接线分别通过四个接头通孔51引到活塞发动机外部，并与设置在外部的数模转换器相连接。

图5是本实用新型中用于教学的活塞发动机培训展示装置中驱动装置的一种实施例示意图。所述驱动装置4可以是手摇装置或者电动马达装置。所述手摇装置包括转动盘42以及固定设置在转动盘42上的手摇杆41，所述转动盘42与所述活塞发动机9的转动轴96固定连接，通过手摇杆41转动所述转动盘42以及活塞发动机9的转动轴96，驱动活塞在气缸腔室中来回运动。具体地，转动盘42中间设置有尺寸与活塞发动机9的转动轴96相匹配的装配通孔，活塞发动机9的转动轴96嵌合并通过快卸螺丝固定在装配通孔中，实现转动轴96和转动盘42的一体转动。手摇杆41可以与转动盘42一体成型，或者通过螺纹螺孔方式实现固定连接。

图6是本实用新型中用于教学的活塞发动机培训展示装置中驱动装置的另一个实施例的结构示意图。在该实施例中，驱动装置4是电动马达装置。所述电动马达装置包括皮带驱动轮43以及与所述皮带驱动轮43通过转动皮带 (未显示)连接的电动马达(未显示)，皮带驱动轮43固定设置在所述活塞发动机9的转动轴96上，所述电动马达通过转动皮带驱动皮带驱动轮43，并由皮带驱动轮43带动所述活塞发动机9的转动轴96，驱动活塞在气缸腔室中来回运动。具体地，皮带驱动轮43中间设置有尺寸与活塞发动机9的转动轴96 相匹配的装配通孔，转动轴96嵌合固定在装配通孔中，实现皮带驱动轮43 与转动轴96之间的固定连接。

该用于教学的活塞发动机培训展示装置能够通过计算机显示屏直观地显示并帮助学生直观地理解活塞发动机中活塞在气缸腔室中来回运动，不断往复地进行进气、压缩、膨胀以及排气四个行程，以及理解相应地气缸腔室中气压的状态和变化。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。