一种反冲运动实验装置

本发明涉及一种物理实验装置，尤其涉及一种反冲运动实验装置。

背景技术：

反冲运动是物体通过分离出一部分物体，使另一部分向相反的方向运动的现象，叫做反冲运动，反冲运动中，物体受到的反冲作用通常叫做反冲力。在反冲运动中，经常遇到变质量物体的运动，如火箭在运动过程中，随着燃料的消耗火箭本身的质量不断在减小，此时必须取火箭本身和在相互作用时的整个过程来进行研究，例如：火箭、喷气式飞机或水轮机、灌溉喷水器等就是这样工作的。

在中学物理教学中，无法直接用火箭、水轮机等装置讲解，经常需要通过实验来研究学习反冲运动的知识，但却缺乏很有效的、直观的反冲运动实验装置。比较常用的演示方法是在小车上固定一个充满气体的气球，当气球突然向外喷出气体时，小车会在喷出气体的反冲力作用下，由气球带动向相反的方向运动。但是实际上由于气球喷出的气体没有固定的方向，小车运动的阻力又比较大，一般是气球喷出气体的瞬间，小车稍有晃动，而不会产生规律性的反方向运动，所以这类的装置一般教学效果不佳。

技术实现要素：

本发明的目的是克服背景技术中的缺欠，提供一种能够实现变质量物体的运动，以演示火箭、喷气式飞机或水轮机、灌溉喷水器等工作情况，且控制方便的一种反冲运动实验装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种反冲运动实验装置，如图1所示，包括底盘1、立柱2、下管夹3、上管夹4、水筒5、胶管6、旋转头7、三通管8。

所述的底盘1为金属圆盘，上面中部固定安装立柱2，立柱2的上端通过上管夹4固定连接水筒5，水筒5的下端通过胶管6与旋转头7上端部连接，所述的旋转头7通过下管夹3固定在立柱2的中部，旋转头7的下端连接三通管8。

所述的三通管8为玻璃管制成，上部的竖直短管与旋转头7连接，下端水平管两端做成尖端，尖端处的短管与水平管处在同一水平面上，并且与水平管相垂直但方向相反，液体从水筒5经胶管6、旋转头7流入三通管8后，从三通管水平管两端喷射出来，三通管8可以在旋转头7上旋转。

所述的旋转头7由凸缘9、密封轴承10、下接筒11、胶塞12、阀门13、上接筒14组成。

所述的密封轴承10内圈上端连接上接筒14，上接筒14上端边缘带有与胶管6连接的凸缘9，凸缘9下端安装阀门13，下管夹3夹持在上接筒14的底部将旋转头7固定；密封轴承10外圈下端连接下接筒11，下接筒11的底部通过胶塞12与三通管8相连接。

所述的下接筒(11)、上接筒(14)均为薄壁轻金属管制成。

所述的密封轴承采用温岭市乾普嘉轴承有限公司提供的乾普嘉牌破壁机微型轴承s608zz，型号608zz轴承自带密封圈，该轴承内径是8mm的深沟球轴承，外径是22mm，宽度是7mm。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的一种反冲运动实验装置的有益效果为：能够模拟火箭、喷气式飞机或水轮机、灌溉喷水器等物体的运动，当液体从三通管两端连续喷出时，在反冲力的作用下，三通管本身产生连续规律性反向旋转，且该装置的摩擦阻力小，使得三通管中的水平管稳定旋转，演示效果良好。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种反冲运动实验装置结构示意图。

图2为本发明一种反冲运动实验装置旋转头结构示意图。

图中：1、底盘，2、立柱，3、下管夹，4、上管夹，5、水筒，6、胶管，7、旋转头，8、三通管，9、凸缘，10、密封轴承，11、下接筒，12、胶塞，13、阀门，14、上接筒。

具体实施方式

下面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，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地描述。

本发明的一种反冲运动实验装置，如图1所示，包括底盘1、立柱2、下管夹3、上管夹4、水筒5、胶管6、旋转头7、三通管8。

所述的底盘1为金属圆盘，上面中部固定安装立柱2，立柱2的上端通过上管夹4固定连接水筒5，水筒5的下端通过胶管6与旋转头7上端部连接，所述的旋转头7通过下管夹3固定在立柱2的中部，旋转头7的下端连接三通管8。

所述的三通管6为玻璃管制成，上部的竖直短管与旋转头7连接，下端水平管两端做成尖端，尖端处的短管与水平管处在同一水平面上，并且与水平管相垂直但方向相反，水或其它液体从水筒5经胶管6、旋转头7流入三通管8后，从三通管水平管两端喷射出来，三通管8可以在旋转头7上旋转。

工作时需要三通管8在反冲力的作用下在旋转头7上旋转，由于一般反冲力不大，所以第一应该使得相对旋转的配合件之间接触摩擦阻力要很小，三通管8才能连续的旋转起来。所以将上接筒14与下接筒11分别连接在轴承的内外圈上，充分利用轴承旋转时内外圈之间摩擦阻力极小的特点。第二相对旋转的配合件之间要保持密封，所以密封轴承10选用s608zz自带密封圈的轴承，实践中，当水筒5中液面至三通管8的高度为2米左右，液体从三通管两端喷出后，反冲力既能使得三通管8连同下接筒11平稳旋转，又能保证密封轴承10内外环之间不会有液体泄漏。

密封轴承特点：

随着工业的发展，特别是食品工业，现代办公机械以及家电的普及，要求设备设计紧凑，重量减轻还要防止滚动轴承的非接触式密封漏水，漏气，这就出现了轴承本身带密封装置的轴承。

轴承的密封首先是在量大面广的深沟轴承中应用较多，近几年各类滚动轴承都有带不同密封圈的轴承出现。所以密封化是轴承技术发展的重要方向之一，不同结构轴承及使用的不同工况，要求密封圈的结构与材料不同。

密封轴承自带密封圈，密封圈与轴承内圈接触，是接触式安装，密封圈轴承的防护等级要比防尘盖高，密封圈轴承的防水性能好，密封圈轴承也能更好的防止油脂流出。

工作时，首先将实验装置的各部件连接好，将阀门13关闭，向水筒5中倒满水，然后将阀门13打开，水从胶管6中注满三通管8后，在水压力作用下从三通管8两端尖嘴处向外喷出，在反冲力作用下，三通管8便可以在旋转头7上连续反向旋转。这是一种变质量物体的运动，三通管8在运动过程中，随着液体的喷出，水筒5中液面不断下降，运动物体本身的质量不断在减小，火箭、喷气式飞机或水轮机、灌溉喷水器等就是这样工作的。

实验完成后，将装置中的水倒出，擦净密封轴承10上的水渍并放在通风处晾干收起即可。

该装置可以很真实的再现变质量物体的运动，以演示火箭、喷气式飞机或水轮机、灌溉喷水器等工作情况，且控制方便的一种反冲运动实验装置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。