科氏加速度演示仪的制作方法_2

文档序号:8424070阅读:来源:国知局
图。
[0027]附图标记:
[0028]1-支撑机构; 2-第一传动机构;3-第二传动机构;
[0029]4-第一动力单元;5-第二动力单元;6-卡板;
[0030]7_轨道;8_测量机构; 9_滑块;
[0031]11-箱体;12-支撑板;13-旋转单元;
[0032]21-主动轮;22-从动轮;23-第一中心轴;
[0033]31-第一带轮; 32-第二带轮; 33-第三带轮;
[0034]34-第一张紧轮;35-第二张紧轮;36-第二中心轴;
[0035]37-固定轴;38-履带;81-支架;
[0036]82-测量单元; 83-固定单元; 84-第三传动机构;
[0037]131-转盘;132-第一旋转板;133-第二旋转板;
[0038]134-容纳空间;135-推力轴承;811-第一固定板;
[0039]812-第二固定板;813-第三固定板;814-第四固定板;
[0040]815-第五固定板;821-第一卷筒;822-第二卷筒;
[0041]831-固定杆;832-弹簧;840-齿形轨道;
[0042]841-第一齿轮;842-第二齿轮;843-第三齿轮;
[0043]844-第四齿轮;845-第五齿轮;846-第六齿轮;
[0044]847-第七齿轮;848-第一单向轮;849-第二单向轮;
[0045]8151-第一通孔;8152-第二通孔;8153-第三通孔;
[0046]8481-第一圆盘;8482-第一荆棘轮;8483-第一小齿轮;
[0047]8484-第一^^爪;8491-第二圆盘;8492-第二荆棘轮;
[0048]8493-第二小齿轮;8494-第二卡爪。
【具体实施方式】
[0049]如图1-4所示,本发明实施例提供的一种科氏加速度演示仪,包括:支撑机构1、第一动力单元4、第二动力单元5、第一传动机构2和第二传动机构3 ;第一动力单元4和第二动力单元5能够分别驱动第一传动机构2和第二传动机构3 ;支撑机构I包括旋转单元13,旋转单元13包括用于连接待检测物体的容纳空间134 ;第一传动机构2与旋转单元13连接,以驱动旋转单元13和待检测物体做圆周运动;第二传动机构3设置在旋转单元13上,且与容纳空间134连接,以驱动待检测物体在进行圆周运动的同时做直线运动。
[0050]支撑机构I的主要作用是支撑和稳定所有设置在该科氏加速度演示仪的构件,并为其提供放置的空间;因此,凡是可以起到上述作用的结构都可以作为本实施例所述的支撑机构I,支撑机构I可以有多种构件构成,例如:多个支撑杆或者多个支撑板12,支撑杆或者支撑板12之间可以形成箱体11,以用来放置某些构件。
[0051]支撑机构I包括一个能够随第一传动机构2做圆周运动的旋转单元13,该旋转单元13可以仅含有一个构件,也可以是多个构件的组合,但需要说明的是,该旋转单元13上的构件都可以随着第一传动机构2做圆周运动,因此凡是能够实现上述功能的构件或者构件的组合都可以作为本实施例所指的旋转单元13。
[0052]旋转单元13包括一个容纳空间134,该容纳空间134的主要用于连接待检测物体和第二传动机构3,从而使第二传动机构3可以带动待检测物做直线运动;具体地,可以通过设置在容纳空间134内的构件实现待检测物体与第二传动机构3的连接,也可以直接将待检测物体放置在第二传动机构3上;需要说明的是,待检测物体直接放置在第二传动机构3上时,第二传动机构3只需要带动待检测物体做直线运动即可,不应对待检测物体产生约束力,但不可避免的摩擦力除外,例如由于表面的接触而产生的摩擦力。
[0053]具体地,如图1所示,支撑机构I还可以包括一个支撑板12和一个箱体11,支撑板12设置在箱体11的上方,且靠近旋转单元13,第一传动机构2和第一动力单元4设置在箱体11内,且第一传动机构2的动力输出端穿过箱体11和支撑板12与旋转单元13连接?’支撑板12的主要用来稳定和支撑旋转单元13,使旋转单元13可以更加稳定的转动,从而尽可能地减小由于旋转单元13的振动而对待测物体的科氏加速度产生的影响;将第一传动机构2和第二传动机构3放置在箱体11内部,使本实施例提供的科氏加速度演示仪结构更加紧凑,方便携带和移动。
[0054]第一动力单元4和第二动力单元5均有多种选择,例如:电动机、内燃机或者液压马达,等等。第一传动机构2和第二传动机构3也均有多种选择,例如:齿轮传动、链条传动、皮带传动,等等。
[0055]作为一种优选的方案,第一动力单元4和第二动力单元5均使用电机,电机的使用和控制方便、工作效率高、运行可靠、价格较低,而且没有烟尘、气味,不会污染环境;且在每台电机上均设置调速器,以便更好地控制电机的转速和转向,从而可以改变待检测物体圆周运动的转向和转速,以及直线运动的运动方向和运动速度的大小,最终能够演示待检测物体在两种运动叠加时不同情况下的科氏加速度。
[0056]作为一种优选的方案,由于该科氏加速度演示仪对待测物圆周运动和直线运动的稳定性要求较高,因此第一传动机构2选择齿轮传动,第二传动机构3选择皮带传动;这是因为齿轮传动在提供圆周运动时稳定性较好,而且传动比准确、效率高、结构紧凑、寿命长;而且,皮带传动在做直线运动时不会产生较大的震荡,可以保持较好的稳定性。
[0057]本实施例提供的科氏加速度演示仪的具体使用方法为:首先将待检测物体放置在科氏加速度演示仪上,然后开启第一传动机构2,带动旋转单元13和设置在旋转单元13上的第二传动机构3做圆周运动,旋转单元13的运动带动待检测物体也开始做圆周运动,此时可以观察到待检测物体相对旋转单元13静止,然后再打开第二传动机构3,带动待检测物体在圆周运动的基础上开始做直线运动,然后就可以观察到待检测物体在直线运动的基础上有一定偏移程度,这就是由于作用在待检测物体上的科氏力而产生的科氏加速度的作用结果。
[0058]本实施例提供的科氏加速度演示仪,直观的展示了待测物体在同时进行圆周运动和直线运动时的运动状态,使学习者能够更加清楚的理解科氏加速度产生的原因、大小和方向,增加了学习过程中的趣味性,降低了理解科氏加速度的难度,使学习者能够更加深入透彻的了解科氏加速度这一物理现象。
[0059]在上述实施例的基础上,作为一种优选的方案,如图1和图2所示,旋转单元13包括:转盘131、第一旋转板132和第二旋转板133,转盘131与第一传动机构2固定连接,第一旋转板132和第二旋转板133均固定设置在转盘131上;第一旋转板132和第二旋转板133之间形成容纳空间134,且在容纳空间134内设有连接件,连接件的一端用于连接待检测物体,另一端与第二传动机构3连接。
[0060]转盘131与第一传动机构2的动力输出端固定连接,因而转盘131可以随着第一传动机构2做圆周运动,固定设置在转盘131上的第一旋转板132和第二旋转板133形成容纳空间134,通过设置在该容纳空间134内的连接件实现待检测物体与第二传动机构3的连接,从而可以保证待检测物体既可以做圆周运动又可以做直线运动。
[0061]连接件的主要用来连接第二传动机构3和待检测物体,可以是连接件与待检测物体直接连接,也可以是连接件通过其它构件与待检测物体间接连接,而待检测物体设置在该其它构件上。
[0062]需要说明的是,连接件可以有多种选择,凡是可以实现连接待检测物体和第二传动机构3的构件都可以是本实施例所指的连接件,例如:卡板6或者连接杆等等。
[0063]当连接件与待检测物体直接连接时,待检测物体仅放置在该连接件上,即,该连接件仅对待检测物体施加垂直方向的支持力,而无其它方向的其它外力。
[0064]采用上述结构作为旋转单元13,不仅可以实现旋转单元13的旋转和支撑作用,而且还简化了本实施例提供的科氏加速度演示仪的结构,
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