一种物理专业教学用力学演示装置的制作方法

[0001]
本发明涉及力学实验装置领域，具体是一种物理专业教学用力学演示装置。


背景技术：

[0002]
风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。根据相对性原理，飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力，与飞机静止不动、空气以同样的速度反方向吹来，两者的作用是一样的。但飞机迎风面积比较大，如机翼翼展小的几米、十几米，大的几十米，使迎风面积如此大的气流以相当于飞行的速度吹过来，其动力消耗将是惊人的。根据相似性原理，可以将飞机做成几何相似的小尺度模型，只要保持某些相似参数一致，试验的气流速度在一定范围内也可以低于飞行速度，并可以根据试验结果推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力。但是这种实验设备价格昂贵，并不适合推广在学校的教学和实验中，并且现有的教学设备也过于简陋，设备移动也很不方便。


技术实现要素：

[0003]
本发明目的是提供一种物理专业教学用力学演示装置，以便于平常的移动和搬运和课堂上的使用。
[0004]
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种物理专业教学用力学演示装置，包括动力机构、演示机构和支撑机构，所述动力机构包括动力箱，所述动力箱内固定连接有风机、控制器，所述风机固定连接在动力箱的侧面内壁上，所述控制器固定连接在动力箱内壁上，所述动力箱上开设有风孔，所述风孔设置在风机对面，所述风机出风口上固定连接有导风管，所述导风管内径与风孔内径一致，所述演示机构包括一个演示板、三根连接杆以及三组升降伸缩机构，所述连接杆固定连接在动力箱的外侧底部，所述连接杆上固定连接有滑动杆，所述连接杆为与风孔的一侧，三组所述升降伸缩机构分别位于演示板的左右两侧以及后侧，所述演示板通过升降伸缩机构与滑动杆滑动连接。
[0005]
进一步的，所述升降伸缩机构包括第一伸缩杆、第二伸缩杆、滑块、第一滑槽，所述第一滑槽开设在滑动杆靠近演示板的一侧，所述第一伸缩杆一端固定连接在演示板上，所述第一伸缩杆的另一端转动连接在滑块上，所述滑块滑动连接在第一滑槽内，所述第二伸缩杆一侧固定连接在滑块上，所述第二伸缩杆的另一侧固定连接有电机，所述电机固定连接在第一滑槽底部内侧，所述滑块靠近演示板的一侧开设有球形槽，所述第一伸缩杆转动连接在球形槽内。
[0006]
进一步的，所述演示板外部包裹有传感器层，所述传感器层与演示板固定连接，所述传感器层表面均匀分布有若干风速传感器和压力传感器，所述演示板内部固定连接有无线发射器、信号收集器和电源，所述电源、信号收集器、传感器层、无线发射器依次电性连接。
[0007]
进一步的，所述无线发射器可以使用蓝牙、局域网或者5g进行信号传输。
[0008]
进一步的，所述支撑机构包括第一支撑杆、连接套管、第二支撑杆，所述第一支撑杆与第二支撑杆通过连接套管固定连接，所述连接套管内部设有内螺纹，所述第一撑杆的底部和第二支撑杆的顶部固定连接有转动连接机构，所述转动连接机构外侧一体成型有外螺纹，所述转动连接机构的外螺纹与连接套管的内螺纹相互配合，所述转动连接机构包括第一连接柱、第二连接柱，两个第一连接柱分别固定连接在第一撑杆底部和第二支撑杆的顶部，两个第二连接柱分别销轴连接在两个第一连接柱上。
[0009]
进一步的，所述第二支撑杆的外侧开设有第一固定腔，所述第一固定腔内固定连接有移动块，所述移动块上固定连接有万向轮，所述第二支撑杆的底部开设有第二固定腔，所述第二固定腔内固定连接有防滑块。
[0010]
进一步的，所述动力箱顶部固定连接有把手，动力箱侧面固定连接有开关，所述开关与控制器电性连接。
[0011]
进一步的，所述演示机构外部设置有保护盖，所述连接杆远离演示板的一侧开设有第一滑槽，所述保护盖底部滑动连接在第一滑槽内。
[0012]
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、在本发明中，演示机构通过三个升降伸缩机构连接在滑动杆上，通过升降伸缩机构可以调整演示板的左右高度、前后高度，进而可以调整演示板在各个角度中演示板表面受到的风机吹出的气流压力，并经演示板表面的传感器进行收集，演示板内部的信号收集器、无线发射器收集和发送，为实验提供基础数据。
[0013]
2、在本发明中，在设备的底部设置有支撑机构，支撑机构不仅可以起到在演示时的支撑作用，也可以方便的移动实验设备，减少工作量。
附图说明
[0014]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的a-a处右视剖面图；图3为本发明的支撑机构结构示意图；图4为本发明的b处放大图。
具体实施方式
[0016]
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。
[0017]
如图1-图4所示，一种物理专业教学用力学演示装置，包括动力机构、演示机构和支撑机构，所述动力机构包括动力箱1，所述动力箱1内固定连接有风机11、控制器13，所述风机11固定连接在动力箱1的侧面内壁上，所述控制器13固定连接在动力箱内壁上，所述控制器13与风机11电性连接，控制器13用来控制风机11的转速以调整风机11出风口的风力，所述动力箱1上开设有风
孔15，所述风孔15设置在风机11对面，所述风机11出风口上固定连接有导风管12，所述导风管12内径与风孔15内径一致，风机11出风口的风经导风管12，风孔15吹向演示机构，所述演示机构包括一个演示板2、三根连接杆21以及三组升降伸缩机构，所述连接杆21固定连接在动力箱1的外侧底部，所述连接杆21上固定连接有滑动杆22，所述连接杆为与风孔15的一侧，三组所述升降伸缩机构分别位于演示板2的左右两侧以及后侧，所述演示板2通过升降伸缩机构与滑动杆22滑动连接。
[0018]
本实施例中，所述升降伸缩机构包括第一伸缩杆23、第二伸缩杆25、滑块24、第一滑槽27，所述第一滑槽27开设在滑动杆22上，并且位于靠近演示板2的一侧，所述第一伸缩杆23一端固定连接在演示板2上，所述第一伸缩杆23的另一端设置有球形的连接块231，所述连接块231转动连接在滑块24上，所述滑块24滑动连接在第一滑槽27内，所述第二伸缩杆25一侧固定连接在滑块24上，所述第二伸缩杆25的另一侧固定连接有电机26，所述电机26固定连接在第一滑槽27底部内侧，所述滑块24靠近演示板2的一侧开设有球形槽241，所述第一伸缩杆23通过连接块231转动连接在球形槽241内。
[0019]
本实施例中，所述演示板2外部包裹有传感器层28，所述传感器28层与演示板2固定连接，所述传感器层28表面均匀分布有若干风速传感器和压力传感器（图中未标注），所述演示板2内部固定连接有无线发射器（图中未标注，）、信号收集器和电源（图中未标注），所述电源、信号收集器、传感器层、无线发射器依次电性连接，当动力箱1内的风机11开始吹风时，演示板2表面的传感器层收集演示板2表面的各种数据，可以利用风速传感器测量风速，利用压力传感器测量也可以在传感器层上安装其他类型的传感器进行收集数据，将收集的数据发送给信号收集器，信号收集器通过无线发射器将传感器的收集的信号传输给其他设备，例如电脑，使用电脑进行收集、汇总和处理，最后将数据展示在学生面前，电源为整个设备提供电力。
[0020]
本实施例中，所述无线发射器可以使用蓝牙、局域网或者5g进行信号传输。
[0021]
本实施例中，所述支撑机构包括第一支撑杆31、连接套管32、第二支撑杆33，所述第一支撑杆31与第二支撑杆33通过连接套管32固定连接，所述连接套管32内部设有内螺纹，所述第一撑杆31的底部和第二支撑杆33的顶部固定连接有转动连接机构，所述转动连接机构外侧一体成型有外螺纹，所述转动连接机构的外螺纹与连接套管的内螺纹相互配合，所述转动连接机构包括第一连接柱311、第二连接柱312，两个第一连接柱311分别固定连接在第一撑杆31底部和第二支撑杆33的顶部，两个第二连接柱312分别销轴连接在两个第一连接柱311上。
[0022]
本实施例中，所述第二支撑杆33的外侧开设有第一固定腔331，所述第一固定腔331内固定连接有移动块332，所述移动块332上固定连接有万向轮，所述第二支撑杆33的底部开设有第二固定腔333，所述第二固定腔333内固定连接有防滑块334，在需要进行支撑演示时，第一支撑杆31底部的转动连接机构完全螺纹连接到连接套管32内，第二支撑杆33顶部的转动连接机构完全螺纹连接在连接套管32内，然后将防滑块334固定连接到第二固定腔333内，完成支撑机构的组装，将设备支撑起来，当需要移动本发明时，将拧动连接套管32，连接套管32顶部拧动至第二连接柱312露出，并折叠连接套管32与第一支撑杆31呈90
°
，推动设备移动即可，销轴表面可以包裹阻挠材料，或者销轴连接处设置螺母，转动时松开螺母，固定时拧紧螺母，防止弯折后继续旋转，防滑块334底部可以固定连接一层阻尼材质，防
止设备滑动。
[0023]
本实施例中，所述动力箱1顶部固定连接有把手（图中未标注），动力箱1侧面固定连接有开关14，所述开关14与控制器13电性连接，动力箱1内部可以设置单独的电源或者使用插孔接入市电。
[0024]
本实施例中，所述演示机构外部设置有保护盖212，所述连接杆21远离演示板的一侧开设有第一滑槽211，所述保护盖212底部滑动连接在第一滑槽211内，使用时将保护盖212滑出，露出整个演示机构，不用时将保护盖212滑入，保护真个演示机构。
[0025]
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。