一种工程力学综合实验演示装置的制作方法

本实用新型涉及教学用具领域，具体涉及一种工程力学综合实验演示装置。

背景技术：

目前，在讲解《工程力学》理论时，首先要使学生深入理解力的基本性质，懂得和理解静力学公理，并且要理解和掌握物体的受力分析、画出受力图；在这一教学过程中的各部件的受力分析讲解、演示是十分重要的，以往在讲解、演示这课程时教师只能临时画图，向学生讲几种力的性质和几种力相互作用间的关系，学生在听课和看图中总感到很抽象，不容易理解什么是作用力与反作用力；什么是平衡力；尤其是在汇交力系中被研究物体到底受哪几种力的作用；这些力的方向又是怎样；学生经常模糊不清，很需一种直观的教具。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种结构简单，使用方便，能让学生快速的理解物体的受力情况，增加了学习的效率和上课质量的工程力学综合实验演示装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种工程力学综合实验演示装置，包括底板、固定板、演示箱、球体、微型真空泵、直尺和写字板，所述固定板垂直安装于底板上，固定板上固定安装一安装板，演示箱固定安装于该安装板上，演示箱上端固定安装一管体，管体下端与演示箱相通，管体上端开口，管体上端开口内插入一密封塞，管体上端的开口通过密封塞密封，密封塞位于管体内的一端上固定安装一电磁铁，球体设置于管体内，球体由金属材料制成，球体上端吸附于密封塞的电磁铁上。

作为优选，演示箱和管体均由透明的钢化玻璃制成，演示箱内部的底面上固定安装一个以上的弹簧，一个以上的弹簧上端固定安装一反弹板，反弹板下端还固定安装一荷重传感器，安装板下端固定安装一显示器，该显示器的输入端上固定连接一数据线，该数据线一端与荷重传感器的输出端固定连接。

作为优选，微型真空泵固定安装于演示箱的右侧，微型真空泵的吸气端上固定安装一吸气管，该吸气管穿过演示箱的外壁延伸至演示箱内，微型真空泵的出气端设置于外界，直尺垂直安装于演示箱的左侧。

作为优选，写字板通过支架固定安装于固定板上，写字板设置于演示箱的下端。

作为优选，底板下端固定安装一个以上的万向轮。

作为优选，控制器设置于固定板的外侧，控制器通过电线分别与微型真空泵和电磁铁固定连接，该电线还与外界电源固定连接。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型结构简单，使用方便，通过微型真空泵能抽出演示箱中的空气，从而能测出球体在没有空气阻力时的下坠速度、在撞击到反弹板时的撞击力度和受到的反弹力，以上数据能与球体在受到空气阻力时的数据之间形成一个对比，使学生能更好的理解物体的各种作用力及作用力在不同环境中的变化，同时也提升了上课的效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的右视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种工程力学综合实验演示装置，包括底板2、固定板3、演示箱5、球体7、微型真空泵4、直尺11和写字板15，所述固定板3垂直安装于底板2上，固定板3上固定安装一安装板16，演示箱5固定安装于该安装板16上，演示箱5上端固定安装一管体6，管体6下端与演示箱5相通，管体6上端开口，管体6上端开口内插入一密封塞8，管体6上端的开口通过密封塞8密封，密封塞8位于管体6内的一端上固定安装一电磁铁9，球体7设置于管体6内，球体7由金属材料制成，球体7上端吸附于密封塞8的电磁铁9上。

本实施例中，演示箱5和管体6均由透明的钢化玻璃制成，演示箱5内部的底面上固定安装一个以上的弹簧12，一个以上的弹簧12上端固定安装一反弹板10，反弹板10下端还固定安装一荷重传感器13，安装板16下端固定安装一显示器14，该显示器14的输入端上固定连接一数据线，该数据线一端与荷重传感器13的输出端固定连接。

本实施例中，微型真空泵4固定安装于演示箱5的右侧，微型真空泵4的吸气端上固定安装一吸气管(未标记)，该吸气管穿过演示箱5的外壁延伸至演示箱5内，微型真空泵4的出气端设置于外界，直尺11垂直安装于演示箱5的左侧。

本实施例中，写字板15通过支架固定安装于固定板3上，写字板15设置于演示箱5的下端。

本实施例中，底板2下端固定安装一个以上的万向轮1，方便移动该装置。

本实施例中，控制器(未图示)设置于固定板3的外侧，控制器通过电线分别与微型真空泵4和电磁铁9固定连接，该电线还与外界电源固定连接。

本具体实施的工作原理为：通过控制器能控制电磁铁和微型真空泵，在测试之前能检测出球体在有空气情况下的各种作用力的数据，检测出的数据写在下端的写字板上，测试好后，先将球体吸附于电磁铁上，并将密封塞插入管体上端的开口上，使管体密封，这时，通过控制器启动微型真空泵，通过微型真空泵将演示箱内的空气全部的抽出，这时再通过控制器关闭电磁铁，当球体失去电磁铁的吸力后会快速的下坠，直至重重的撞击在反弹板上，通过反弹板下端的荷重传感器能有效的检测出该撞击力度，该撞击力度会通过数据线传递到显示器上，通过显示器能直观的知道该撞击力度，且由于反弹板下端设置了弹簧，在弹簧的作用下，球体会受到反弹力，球体在反弹力的作用下向上弹起，该弹起的高度能通过直尺读出，以上的数据可写在下端的写字板上，与之前存有空气时的数据之间形成一个对比，使学生能更好的理解该数据的变化。

本具体实施结构简单，使用方便，通过微型真空泵能抽出演示箱中的空气，从而能测出球体在没有空气阻力时的下坠速度、在撞击到反弹板时的撞击力度和受到的反弹力，以上数据能与球体在受到空气阻力时的数据之间形成一个对比，使学生能更好的理解物体的各种作用力及作用力在不同环境中的变化，同时也提升了上课的效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。