本实用新型涉及物理实验技术领域,具体为一种扭摆法测物体转动惯量演示装置。
背景技术:
转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性,用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系;现有转动惯量的检测方法可使用转动惯量测试仪检测,但在实验课堂上,则需要发散性思考和演示转动惯量的检测方法,而转动惯量测试仪作为电子仪器,无法直观的表达各变量与转动惯量间的关系,然而常用的扭摆法转动惯量测试用的实验设施,其实验环境需要装置处于水平状态下,而现有的扭摆法转动惯量测试用的实验设施都是固定在试验台上,当试验台或楼梯发生轻微偏移后,要对其水平关系做出调整,必须进行装置拆卸再安装,操作麻烦且调平过程繁琐。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,包括三角底座,所述三角底座的中部一体成型有插孔,且三角底座的三角均焊接有定位套管,所述插孔的上部插接有立柱,所述立柱的上部转动安装有u形转动检测仪,所述u形转动检测仪的内部插接有转杆,且u形转动检测仪上侧壁的右部嵌入有红外感应器,所述转杆的外部固定安装有位于u形转动检测仪内部的螺旋弹簧,且转杆的上端固定安装有杆夹具,所述螺旋弹簧螺旋金属片的外端铆接于u形转动检测仪的外侧壁,所述杆夹具内夹持有细杆,所述红外感应器通过电源线与外部计数器电连接。
优选的,所述定位套管包括金属套管,所述金属套管焊接于三角底座的三角处,且金属套管的内部开设有弧形气腔,所述金属套管的外侧壁开设有活塞筒,且金属套管的内部均匀嵌入有导管,所述活塞筒的内部滑动安装有活塞片,且活塞筒的外侧螺接有旋钮,所述活塞片转动安装于旋钮的内端,所述弧形气腔的内部滑动安装有弧形压块,且弧形气腔和活塞筒之间通过导管相互连通。
优选的,所述三角底座的外侧壁均固定安装有水平仪。
优选的,所述定位套管内均插接有螺钉,所述螺钉的外部螺接有分别位于三角底座上下两侧的螺母,所述螺母的表面与弧形压块的外表面紧密贴合。
优选的,所述细杆的外部滑动安装有配重块。
优选的,所述细杆位于杆夹具左右两侧的长度相等。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,本扭摆法转动惯量测试用的实验设施在其三角底座的每个侧壁都装配了水平仪,实验教师可通过观察水平仪状态来随时监测设备的水平状态,三角底座通过螺钉固定在试验台上,转动螺母依靠螺杆金属韧性对三角底座各个支点的高度进行微调,并根据三个水平仪来观察调整结果,当发生较大偏斜时,可通过拆除螺钉并增加垫片的方式进行大幅度调整;三角底座的定位套管上表面所增设的弧形压块结构,在侧面的旋钮向内螺进时,受活塞片压缩活塞筒内空气的推动,向外侧挤压,更有效的填充了螺母与定位套管侧壁间的间隙,提供了设备微调的手段,从而进一步提高设备工作时的稳定性,该装置极大的改善了扭摆法转动惯量测试用的实验设施水平度调整的手段,为调整扭摆法转动惯量测试用的实验设施水平度调整提供了方便可行的方法。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的三角底座结构示意图
图3为本实用新型的定位套管结构示意图
图中:1三角底座、2插孔、3立柱、4u形转动检测仪、5转杆、6螺旋弹簧、7定位套管、8杆夹具、9细杆、10配重块、11红外感应器、12螺母、13螺钉、14水平仪、15金属套管、16活塞筒、17弧形气腔、18弧形压块、19旋钮、20活塞片、21导管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,包括三角底座1,三角底座1的中部一体成型有插孔2,且三角底座1的三角均焊接有定位套管7,插孔2的上部插接有立柱3,立柱3的上部转动安装有u形转动检测仪4,u形转动检测仪4的内部插接有转杆5,且u形转动检测仪4上侧壁的右部嵌入有红外感应器11,转杆5的外部固定安装有位于u形转动检测仪4内部的螺旋弹簧6,且转杆5的上端固定安装有杆夹具8,螺旋弹簧6螺旋金属片的外端铆接于u形转动检测仪4的外侧壁,杆夹具8内夹持有细杆9,红外感应器11通过电源线与外部计数器电连接。
具体而言,定位套管7包括金属套管15,金属套管15焊接于三角底座1的三角处,且金属套管15的内部开设有弧形气腔17,金属套管15的外侧壁开设有活塞筒16,且金属套管15的内部均匀嵌入有导管21,活塞筒16的内部滑动安装有活塞片20,且活塞筒16的外侧螺接有旋钮19,活塞片20转动安装于旋钮19的内端,弧形气腔17的内部滑动安装有弧形压块18,且弧形气腔17和活塞筒16之间通过导管21相互连通,活塞筒16、弧形气腔17和导管21构成密闭空间。
具体而言,三角底座1的外侧壁均固定安装有水平仪14。
具体而言,定位套管7内均插接有螺钉13,螺钉13的外部螺接有分别位于三角底座1上下两侧的螺母12,螺母12的表面与弧形压块18的外表面紧密贴合。
具体而言,细杆9的外部滑动安装有配重块10。
具体而言,细杆9位于杆夹具8左右两侧的长度相等。
工作原理:当本实用新型在使用时,本扭摆法转动惯量测试用的实验设施在其三角底座1的每个侧壁都装配了水平仪14,实验教师可通过观察水平仪状态来随时监测设备的水平状态,三角底座1通过螺钉13固定在试验台上,转动螺母14依靠螺杆13金属韧性对三角底座1各个支点的高度进行微调,并根据三个水平仪14来观察调整结果,当发生较大偏斜时,可通过拆除螺钉13并增加垫片的方式进行大幅度调整;三角底座1的定位套管7上表面所增设的弧形压块18结构,在侧面的旋钮19向内螺进时,受活塞片20压缩活塞筒16内空气的推动,向外侧挤压,更有效的填充了螺母12与定位套管7侧壁间的间隙,提供了设备微调的手段,从而进一步提高设备工作时的稳定性,该装置极大的改善了扭摆法转动惯量测试用的实验设施水平度调整的手段,为调整扭摆法转动惯量测试用的实验设施水平度调整提供了方便可行的方法。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,包括三角底座(1),其特征在于:所述三角底座(1)的中部一体成型有插孔(2),且三角底座(1)的三角均焊接有定位套管(7),所述插孔(2)的上部插接有立柱(3),所述立柱(3)的上部转动安装有u形转动检测仪(4),所述u形转动检测仪(4)的内部插接有转杆(5),且u形转动检测仪(4)上侧壁的右部嵌入有红外感应器(11),所述转杆(5)的外部固定安装有位于u形转动检测仪(4)内部的螺旋弹簧(6),且转杆(5)的上端固定安装有杆夹具(8),所述螺旋弹簧(6)螺旋金属片的外端铆接于u形转动检测仪(4)的外侧壁,所述杆夹具(8)内夹持有细杆(9),所述红外感应器(11)通过电源线与外部计数器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,其特征在于:所述定位套管(7)包括金属套管(15),所述金属套管(15)焊接于三角底座(1)的三角处,且金属套管(15)的内部开设有弧形气腔(17),所述金属套管(15)的外侧壁开设有活塞筒(16),且金属套管(15)的内部均匀嵌入有导管(21),所述活塞筒(16)的内部滑动安装有活塞片(20),且活塞筒(16)的外侧螺接有旋钮(19),所述活塞片(20)转动安装于旋钮(19)的内端,所述弧形气腔(17)的内部滑动安装有弧形压块(18),且弧形气腔(17)和活塞筒(16)之间通过导管(21)相互连通。
3.根据权利要求1所述的一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,其特征在于:所述三角底座(1)的外侧壁均固定安装有水平仪(14)。
4.根据权利要求2所述的一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,其特征在于:所述定位套管(7)内均插接有螺钉(13),所述螺钉(13)的外部螺接有分别位于三角底座(1)上下两侧的螺母(12),所述螺母(12)的表面与弧形压块(18)的外表面紧密贴合。
5.根据权利要求1所述的一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,其特征在于:所述细杆(9)的外部滑动安装有配重块(10)。
6.根据权利要求1所述的一种扭摆法测物体转动惯量演示装置,其特征在于:所述细杆(9)位于杆夹具(8)左右两侧的长度相等。