一种轨道可调的新型摆线演示装置的制作方法

本发明涉及科普教育技术领域，具体为一种轨道可调的新型摆线演示装置。

背景技术：

在数学中，摆线被定义为，一个圆沿一条直线运动时，圆边界上一定点所形成的轨迹。它是一般旋轮线的一种。摆线也是最速降线问题和等时降落问题的解。目前演示摆线的装置大部分是以最速降线的形式来展示，而基本都是采用在两点间设置不同的形状的固定轨道，观察小球在轨道上运动的时间来展示，只能观察固定轨道上的运动时间，探究性和科普效果较差。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种轨道可调的新型摆线演示装置，具备提高探究性和科普效果的优点，解决了目前只能观察固定轨道上的运动时间，探究性和科普效果较差的问题。

(二)技术方案

为实现提高探究性和科普效果的目的，本发明提供如下技术方案：一种轨道可调的新型摆线演示装置，包括地台，所述地台的上端对称连接有两组立柱组件，所述立柱组件包括六根沿水平直线方向均匀等距连接在地台上的立柱，最左侧所述立柱设为最高点，最后侧所述立柱设为最低点，每组所述立柱组件的最高点和最低点之间均设有一组可变形钢带轨道，所述可变形钢带轨道通过四个调节组件与对应立柱组件中间四根立柱相连接，所述调节组件安装在对应的立柱上，，所述最高点安装有触发机构和起始传感器，所述最低点安装有终点传感器，其中一根所述立柱组件上安装有显示器主件和工控机，两个所述起始传感器和两个终点传感器均通过导线与工控机相连接，所述工控机通过导线与显示器组件相连接。

优选的，所述地台的下端四角处均固定连接有滚轮。

优选的，所述地台上端的最右端开设有储车槽，两组所述立柱组件关于储车槽对称设置。

优选的，所述地台的一端连接有推把。

优选的，所述推把上设有防滑纹。

优选的，所述立柱组件的材质为铝合金。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种轨道可调的新型摆线演示装置，具备以下有益效果：

该轨道可调的新型摆线演示装置，将两辆小车放置于两个最高点并通过触发机构锁住，移动中间四个立柱上的可调节组件，改变可变形钢带轨道的形状，移动完成后，同时拉动两个最高点处的两个触发机构，两小车同时沿着各自可变形钢带轨道向最低点运动，到达各自最低点处，触发终点传感器，工控机会根据起点传感器和终点处传感器的信号计算出两小车在可变形钢带轨道上的时间，显示在显示屏组件上，观看者可以对比两个时间，得出只有可变形钢带轨道的形状与摆线(最速降线)相吻合，小车在可变形钢带轨道上运动的时间最短，突破以往只能观察固定轨道上的运动时间，观看者可以通过移动调节组件改变可变形钢带轨道的形状，从而对比不同轨道上的运动时间，探究性更强。

附图说明

图1为本发明提出的一种轨道可调的新型摆线演示装置的正视结构示意图；

图2为本发明提出的一种轨道可调的新型摆线演示装置的俯视结构示意图。

图中：1地台、2立柱组件、3可变形钢带轨道、4调节组件、5显示器主件、6工控机、7推把、8滚轮、9储车槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种轨道可调的新型摆线演示装置，包括地台1，地台1的上端对称连接有两组立柱组件2，立柱组件2包括六根沿水平直线方向均匀等距连接在地台1上的立柱，最左侧立柱设为最高点，最后侧立柱设为最低点，每组立柱组件2的最高点和最低点之间均设有一组可变形钢带轨道3，可变形钢带轨道3通过四个调节组件4与对应立柱组件2中间四根立柱相连接，调节组件4安装在对应的立柱上，可调节组件4可沿立柱上下移动，从而改变变形钢带轨道3的形状，最高点安装有触发机构和起始传感器，最低点安装有终点传感器，其中一根立柱组件2上安装有显示器主件5和工控机6，两个起始传感器和两个终点传感器均通过导线与工控机6相连接，工控机6通过导线与显示器组件6相连接，将两辆小车放置于两个最高点并通过触发机构锁住，移动中间四个立柱上的可调节组件4，改变可变形钢带轨道3的形状，移动完成后，同时拉动两个最高点处的两个触发机构，两小车同时沿着各自可变形钢带轨道3向最低点运动，到达各自最低点处，触发终点传感器，工控机6会根据起点传感器和终点处传感器的信号计算出两小车在可变形钢带轨道3上的时间，显示在显示屏组件5上，观看者可以对比两个时间，得出只有可变形钢带轨道3的形状与摆线(最速降线)相吻合，小车在可变形钢带轨道3上运动的时间最短，突破以往只能观察固定轨道上的运动时间，观看者可以通过移动调节组件4改变可变形钢带轨道3的形状，从而对比不同轨道上的运动时间，探究性更强。

地台1的下端四角处均固定连接有滚轮8，通过滚轮8便于推动地台1移动。

地台1上端的最右端开设有储车槽9，两组立柱组件2关于储车槽9对称设置，通过储车槽9对小车进行储存放置。

地台1的一端连接有推把7，握住推把7便于推动地台1进行移动。

推把7上设有防滑纹，增大手部握住推把7上的摩擦阻力。

立柱组件2的材质为铝合金。

综上所述，该轨道可调的新型摆线演示装置，将两辆小车放置于两个最高点并通过触发机构锁住，移动中间四个立柱上的可调节组件4，改变可变形钢带轨道3的形状，移动完成后，同时拉动两个最高点处的两个触发机构，两小车同时沿着各自可变形钢带轨道3向最低点运动，到达各自最低点处，触发终点传感器，工控机6会根据起点传感器和终点处传感器的信号计算出两小车在可变形钢带轨道3上的时间，显示在显示屏组件5上，观看者可以对比两个时间，得出只有可变形钢带轨道3的形状与摆线(最速降线)相吻合，小车在可变形钢带轨道3上运动的时间最短，突破以往只能观察固定轨道上的运动时间，观看者可以通过移动调节组件4改变可变形钢带轨道3的形状，从而对比不同轨道上的运动时间，探究性更强。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种轨道可调的新型摆线演示装置，包括地台(1)，其特征在于，所述地台(1)的上端对称连接有两组立柱组件(2)，所述立柱组件(2)包括六根沿水平直线方向均匀等距连接在地台(1)上的立柱，最左侧所述立柱设为最高点，最后侧所述立柱设为最低点，每组所述立柱组件(2)的最高点和最低点之间均设有一组可变形钢带轨道(3)，所述可变形钢带轨道(3)通过四个调节组件(4)与对应立柱组件(2)中间四根立柱相连接，所述调节组件(4)安装在对应的立柱上，所述最高点安装有触发机构和起始传感器，所述最低点安装有终点传感器，其中一根所述立柱组件(2)上安装有显示器主件(5)和工控机(6)，两个所述起始传感器和两个终点传感器均通过导线与工控机(6)相连接，所述工控机(6)通过导线与显示器组件(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道可调的新型摆线演示装置，其特征在于，所述地台(1)的下端四角处均固定连接有滚轮(8)。

3.根据权利要求1所述的一种轨道可调的新型摆线演示装置，其特征在于，所述地台(1)上端的最右端开设有储车槽(9)，两组所述立柱组件(2)关于储车槽(9)对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种轨道可调的新型摆线演示装置，其特征在于，所述地台(1)的一端连接有推把(7)。

5.根据权利要求4所述的一种轨道可调的新型摆线演示装置，其特征在于，所述推把(7)上设有防滑纹。

6.根据权利要求1所述的一种轨道可调的新型摆线演示装置，其特征在于,所述立柱组件(2)的材质为铝合金。

技术总结
本发明涉及科普教育技术领域，且公开了一种轨道可调的新型摆线演示装置，包括地台，地台的上端对称连接有两组立柱组件，立柱组件包括六根沿水平直线方向均匀等距连接在地台上的立柱，最左侧立柱设为最高点，最后侧立柱设为最低点，每组立柱组件的最高点和最低点之间均设有一组可变形钢带轨道，可变形钢带轨道通过四个调节组件与对应立柱组件中间四根立柱相连接，调节组件安装在对应的立柱上，最高点安装有触发机构和起始传感器，最低点安装有终点传感器。该轨道可调的新型摆线演示装置，能够解决目前只能观察固定轨道上的运动时间，探究性和科普效果较差的问题。

技术研发人员：袁胡骏;秦承运
受保护的技术使用者：合肥探奥教育科技有限公司
技术研发日：2021.01.15
技术公布日：2021.08.10