一种教学演示装置的制作方法

本发明涉及教学技术领域，尤其涉及一种教学演示装置。

背景技术：

风能和太阳能都是洁净、储量极其丰富的可再生资源。风能发电就是利用自然风为动力，推动叶片旋转，带动发电机发电。风力发电机有两大类，一类是水平轴的风力发电机，另一类为垂直轴的风力发电机。水平轴风力发电机技术成熟，容量日趋大型化，结构複杂，设置维护费用高昂。垂直轴风力发电机，具有不须对準风向，结构紧凑，容易搬运与安装。太阳能发电原理和结构较为成熟。

现有的风力发电机当没有风时就不能发电，垂直轴的风力发电机，风能利用率不高，无法根据需要进行角度的调节，且拆装较为麻烦。在机电教学过程中，通常需要使用到电源提供电力，一般采用现有的电网供电的方式，这样无法使得学生直观地观察到风能和太阳能发电的原理，同时学生们无法直观地观察机械运动的方式。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中的不足，提供了一种教学演示装置，主要是利用风能和太阳能进行发电，让学生们直观地感受风光发电的原理，为演示装置提供电力，同时在演示装置上能够观察到齿轮啮合传动、齿轮齿条传动、皮带传动、蜗轮蜗杆传动，能够让学生们直观地了解到机电基本原理，趣味性强。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种教学演示装置，包括风光发电单元、机械传动演示单元，所述风光发电单元进行风能和太阳能发电，经过整流器后将电能储存到蓄电池中，所述蓄电池为机械传动演示单元提供电力；所述风光发电单元包括发电机、多个垂直轴式风力叶片组件，所述垂直轴式风力叶片组件安装在发电机的转动轴上；所述垂直轴式风力叶片组件包括多边形套座a、位于所述多边形套座a下方的多边形套座b，在所述多边形套座a和多边形套座b的外部均加工有三个卡槽，在每个卡槽中卡接有连杆，每根连杆的一端均加工有耳板，所述耳板通过螺栓组件安装在耳座的耳槽中，所述耳座安装在垂直轴叶片上；在所述垂直轴叶片的外表面和/或内表面安装有太阳能发电板；所述机械传动演示单元包括无级调速电机，所述无级调速电机由蓄电池提供电力，所述无级调速电机的电机轴通过联轴器与传动轴相连；在所述传动轴上安装有齿轮a，所述齿轮a与齿轮b啮合传动，所述齿轮b安装在转动轴上；在所述转动轴的一端安装有齿轮c，所述齿轮c与齿条啮合传动，所述齿条滑动安装在滑轨上；在所述传动轴上安装有皮带轮a，在所述皮带轮a上安装有皮带，皮带的另一端安装在皮带轮b上；所述皮带轮b安装在蜗杆上，所述蜗杆与蜗轮啮合传动。

进一步地，所述发电机位于机箱中，所述整流器位于所述机箱中，所述蓄电池位于所述机箱的外侧。

进一步地，所述机箱安装在支撑座的上端，所述无级调速电机安装在支撑架a的上端，在所述转动轴上安装有轴承座a，所述轴承座a安装在支撑架b的上端，所述滑轨安装在支撑架c的上端，在所述传动轴上安装有轴承座b，在所述蜗杆上安装有轴承座c，所述轴承座b和轴承座c之间通过连接架进行连接，所述轴承座b安装在支撑架d上。

进一步地，所述支撑座、支撑架a、支撑架b、支撑架c以及支撑架d均安装有底部支撑板的上端。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在使用时，利用风光发电单元进行风能和太阳能发电，实现风能和太阳能一体式发电，充分利用风能和太阳能，利用同一输送电路将风能和太阳能发的电输出，经过整流器后将电能储存到蓄电池中，所述蓄电池为机械传动演示单元提供电力，能够给学生们直观地演示风光发电原理和机械传动的原理，趣味性强，增强学生们的学习兴趣，弥补了机电教学的不足。

2、本发明采用的是垂直轴式风力叶片组件，该组件由多边形套座a、多边形套座b、卡槽、连杆、耳板、螺栓组件、耳座、垂直轴叶片构成，相比较于传统的水平轴式风力叶片，不需要对准风向即可进行发电，能够最大程度地提高风能的发电量，且便于进行拆卸与安装，能够通过耳板、螺栓组件以及耳座调节垂直轴叶片与连杆之间的角度，便于根据不同地形、风速的大小进行手动调节。

3、在垂直轴叶片的外表面和/或内表面安装有太阳能发电板；不管垂直轴叶片的角度如何，太阳光都能照射到太阳能发电板上，提高太阳能的利用率，增加太阳能的发电量。

4、机械传动演示单元能够在无级调速电机的作用下，演示齿轮a与齿轮b啮合传动、齿轮c与齿条啮合传动、皮带轮a与皮带轮b进行皮带传动、蜗杆与蜗轮啮合传动，在同一个演示单元上演示如此多的机械传动原理，具有很强的直观感受。

5、通过设置有支撑座、支撑架a、支撑架b、支撑架c以及支撑架d，能够实现整个演示装置的支撑，通过设置有轴承座a、轴承座b、轴承座c，能够实现传动轴、转动轴以及蜗杆的支撑。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中垂直轴式风力叶片组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，所述的一种教学演示装置，包括风光发电单元1、机械传动演示单元2，所述风光发电单元1进行风能和太阳能发电，经过整流器后将电能储存到蓄电池3中，所述蓄电池3为机械传动演示单元2提供电力，所述发电机11位于机箱4中，所述整流器位于所述机箱4中，所述蓄电池3位于所述机箱4的外侧。

如图1和图2所示，所述风光发电单元1包括发电机11、多个垂直轴式风力叶片组件12，所述垂直轴式风力叶片组件12安装在发电机11的转动轴13上；所述垂直轴式风力叶片组件12包括多边形套座a121、位于所述多边形套座a121下方的多边形套座b122，在所述多边形套座a121和多边形套座b122的外部均加工有三个卡槽123，在每个卡槽123中卡接有连杆124，每根连杆124的一端均加工有耳板125，所述耳板125通过螺栓组件126安装在耳座127的耳槽中，所述耳座127安装在垂直轴叶片128上。本发明采用的是垂直轴式风力叶片组件12，该组件由多边形套座a121、多边形套座b122、卡槽123、连杆124、耳板125、螺栓组件126、耳座127、垂直轴叶片128构成，相比较于传统的水平轴式风力叶片，不需要对准风向即可进行发电，能够最大程度地提高风能的发电量，且便于进行拆卸与安装，能够通过耳板125、螺栓组件126以及耳座127调节垂直轴叶片128与连杆124之间的角度，便于根据不同地形、风速的大小进行手动调节。

如图1所示，在所述垂直轴叶片128的外表面和/或内表面安装有太阳能发电板14。不管垂直轴叶片128的角度如何，太阳光都能照射到太阳能发电板14上，提高太阳能的利用率，增加太阳能的发电量。

如图1所示，所述机械传动演示单元2包括无级调速电机201，所述无级调速电机201由蓄电池3提供电力，所述无级调速电机201的电机轴通过联轴器202与传动轴203相连；在所述传动轴203上安装有齿轮a204，所述齿轮a204与齿轮b205啮合传动，所述齿轮b205安装在转动轴206上；在所述转动轴206的一端安装有齿轮c207，所述齿轮c207与齿条208啮合传动，所述齿条208滑动安装在滑轨209上；在所述传动轴203上安装有皮带轮a210，在所述皮带轮a210上安装有皮带211，皮带211的另一端安装在皮带轮b212上；所述皮带轮b212安装在蜗杆213上，所述蜗杆213与蜗轮214啮合传动。机械传动演示单元2能够在无级调速电机201的作用下，演示齿轮a204与齿轮b205啮合传动、齿轮c207与齿条208啮合传动、皮带轮a210与皮带轮b212进行皮带传动、蜗杆213与蜗轮214啮合传动，在同一个演示单元上演示如此多的机械传动原理，具有很强的直观感受。

如图1所示，所述机箱4安装在支撑座51的上端，所述无级调速电机201安装在支撑架a52的上端，在所述转动轴206上安装有轴承座a53，所述轴承座a53安装在支撑架b54的上端，所述滑轨209安装在支撑架c55的上端，在所述传动轴203上安装有轴承座b56，在所述蜗杆213上安装有轴承座c57，所述轴承座b56和轴承座c57之间通过连接架58进行连接，所述轴承座b56安装在支撑架d59上；所述支撑座51、支撑架a52、支撑架b54、支撑架c55以及支撑架d59均安装有底部支撑板5的上端。通过设置有支撑座51、支撑架a52、支撑架b54、支撑架c55以及支撑架d59，能够实现整个演示装置的支撑，通过设置有轴承座a53、轴承座b56、轴承座c57，能够实现传动轴203、转动轴206以及蜗杆213的支撑。

本发明在使用时，利用风光发电单元1进行风能和太阳能发电，实现风能和太阳能一体式发电，充分利用风能和太阳能，利用同一输送电路将风能和太阳能发的电输出，经过整流器后将电能储存到蓄电池3中，所述蓄电池3为机械传动演示单元2提供电力，能够给学生们直观地演示风光发电原理和机械传动的原理，趣味性强，增强学生们的学习兴趣，弥补了机电教学的不足。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。