專利名稱：立體機械帶式科氏加速度實驗儀的制作方法
技術(shù)領域：
立體機械帶式科氏加速度實驗儀是一種運動學和動力學實驗裝置，特別涉及牽連 運動為轉(zhuǎn)動時點的合成運動。
背景技術(shù)：
由理論力學點的合成運動可知牽連運動為轉(zhuǎn)動時便會產(chǎn)生科氏加速度?？剖霞铀?度驗儀按運動物體的類型分為機械帶式和流體式兩種；再按牽連運動和相對運動所在的 運動面劃分為平面機械帶式和平面流體式、立體機械帶式和立體流體式?，F(xiàn)有的科氏加速 度(或慣性力)實驗儀主要是平面的，即相對運動和牽連運動均在同一平面內(nèi)，主要用于演 示沿地球赤道線方向或平行于赤道線方向向東或向西運動物體受科氏加速度作用的狀態(tài)， 或演示類似于以上運動的運動。顯而易見，不能演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運 動物體受科氏加速度作用的狀態(tài)，或演示類似于以上運動的運動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀發(fā)明目的在于設計發(fā)明一種與現(xiàn)有技術(shù) 完全不同的設計制作一種可演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運動物體受科氏力作 用的狀態(tài)，或演示類似以上運動的機械運動，以提高教學效果。本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀是這樣實現(xiàn)的含牽連運動部分、相對運 動部分、機架和電器部分；由柱形帶輪、帶輪軸、雙圓環(huán)構(gòu)架、帶輪軸螺母、卡子、映射框、映 射框撐桿、固定螺母、演示帶、驅(qū)動帶、卡子間隔套、配重、II號電機、驅(qū)動帶帶輪、主傳動連 接器、主傳動裝置、I號電機、減速器、高低速開關(guān)、正反轉(zhuǎn)開關(guān)、主電機帶輪、電機架、V型 帶、加強板、主傳動帶輪、主傳動固定座、主傳動固定螺母、機架、機箱和調(diào)平螺釘組成；其中牽連運動部分由雙圓環(huán)構(gòu)架、主傳動連接器、主傳動裝置、主傳動固定座、主 傳動固定螺母、機架、主電機、減速器、電機架、V型帶、主電機帶輪、主傳動帶輪、映射框、映 射框撐桿和卡子組成；雙圓環(huán)構(gòu)架固定在主傳動連接器上，主傳動連接器固定在主傳動裝 置上，主傳動裝置通過主傳動固定座和主傳動固定螺母固定在機架上，主電機通過減速器 固定在電機架上，電機架固定在機架上，V型帶環(huán)繞在主電機帶輪和主傳動帶輪上，映射框 通過映射框撐桿和卡子固定在雙圓環(huán)構(gòu)架上；其中相對運動部分由柱形帶輪、帶輪軸、卡子、帶輪軸螺母、雙圓環(huán)構(gòu)架、驅(qū)動帶、 驅(qū)動帶帶輪、演示帶和卡子間隔套組成；柱形帶輪和帶輪軸通過卡子和帶輪軸螺母固定在 雙圓環(huán)構(gòu)架上，驅(qū)動帶環(huán)繞在驅(qū)動帶帶輪和個柱形帶輪的“V”形帶槽內(nèi)，演示帶環(huán)繞在個柱 形帶輪的平帶帶輪上，卡子間隔套套在雙圓環(huán)構(gòu)架上，保持卡子和柱形帶輪之間的間距；其中機架部分由電機架、主傳動裝置、機箱和調(diào)平螺釘和機架組成；電機架、主 傳動裝置、機箱和調(diào)平螺釘均固定在機架上；其中電器部分由高低速開關(guān)、個正反轉(zhuǎn)開關(guān)、I號電機和II號電機組成；2個高 低速開關(guān)和2個正反轉(zhuǎn)開關(guān)固定在機箱上，分別控制I號電機和II號電機的高低速和正反轉(zhuǎn)。本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀使得相對運動與牽連運動的運動平面相 互垂直，使動點的運動成為空間運動；用于顯現(xiàn)受力狀態(tài)的演示帶和驅(qū)動帶是相互獨立的， 驅(qū)動帶環(huán)繞在驅(qū)動帶輪和5個柱形帶輪的“V”形帶槽內(nèi)，將電機的動力傳給5個柱形帶輪； 演示帶環(huán)繞在5個柱形帶輪的平帶帶輪上，受科氏慣性力作用可在柱形帶輪上作橫向運動 顯現(xiàn)受力狀態(tài)；增設了映視框，增強了視覺效果，便于觀察；I號電機和II號電機均采用高 低速開關(guān)和正反開關(guān)控制，均可進行高低速和正反轉(zhuǎn)操作和控制。實驗時先假設雙圓環(huán)構(gòu)架上部中心點為地球的“N”極，下部為“S”極；接通電源， 打開開關(guān)，俯視實驗儀，當雙圓環(huán)構(gòu)架逆時針旋轉(zhuǎn)-一行同地球自轉(zhuǎn)，環(huán)繞在其上的演示帶 也運行時，我們可觀察到演示帶在科氏慣性力的作用下與驅(qū)動帶之間的間距不斷增大，兩 帶分開；證明科氏慣性力的方向向右，與右手判別法則結(jié)果相同。此種狀態(tài)等同于在北半球 物體向北向南運行時的受力狀態(tài)。當雙圓環(huán)構(gòu)架順時針旋轉(zhuǎn)時，構(gòu)架上部中心點為地球的“S”極，下部為“N”極，帶 的運動方向不變。我們可觀察到演示帶在科氏慣性力作用下與驅(qū)動帶之間的間距不斷縮 小，靠在一起。，證明科氏慣性力的方向向左，此種狀態(tài)等同于在南半球物體向南向北運行 時受力狀態(tài)。本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀的有益效果使得相對運動與牽連運動的 運動平面相互垂直，使動點的運動成為空間運動；用于顯現(xiàn)受力狀態(tài)的演示帶和驅(qū)動帶是 相互獨立的；演示帶環(huán)繞在柱形帶輪的平帶輪上，受科氏慣性力作用可在柱形帶輪上作橫 向運動顯現(xiàn)受力狀態(tài)；增設了映視框，增強了視覺效果，便于觀察；I號電機和II號電機均 采用高低速開關(guān)和正反開關(guān)控制，均可進行高低速和正反轉(zhuǎn)操作和控制。


附圖1是本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀的主視示意圖附圖2是本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀的A部局部放大示意圖附圖3是本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀的B部局部放大示意圖附圖4是本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀的左視示意圖附圖5是本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀的俯視示意中柱形帶輪1、帶輪軸2、雙圓環(huán)構(gòu)架3、帶輪軸螺母4、卡子5、映射框6、映射框 撐桿7、固定螺母8、演示帶9、驅(qū)動帶10、卡子間隔套11、配重12、11號電機13、驅(qū)動帶帶輪 14、主傳動連接器15、主傳動裝置16、I號電機17、減速器18、高低速開關(guān)19、正反轉(zhuǎn)開關(guān) 20、主電機帶輪21、電機架22、V型帶23、加強板對、主傳動帶輪25、主傳動固定座沈、主傳 動固定螺母27、機架觀、機箱四、調(diào)平螺釘(30)實施方式本發(fā)明立體機械帶式科氏加速度實驗儀含牽連運動部分、相對運動部分、機架和 電器部分；由柱形帶輪1、帶輪軸2、雙圓環(huán)構(gòu)架3、帶輪軸螺母4、卡子5、映射框6、映射框撐 桿7、固定螺母8、演示帶9、驅(qū)動帶10、卡子間隔套11、配重12、II號電機13、驅(qū)動帶帶輪 14、主傳動連接器15、主傳動裝置16、I號電機17、減速器18、高低速開關(guān)19、正反轉(zhuǎn)開關(guān) 20、主電機帶輪21、電機架22、V型帶23、加強板對、主傳動帶輪25、主傳動固定座26、主傳動固定螺母27、機架觀、機箱四和調(diào)平螺釘30組成；其中牽連運動部分由雙圓環(huán)構(gòu)架3、主傳動連接器15、主傳動裝置16、主傳動固 定座沈、主傳動固定螺母27、機架觀、主電機17、減速器18、電機架22、V型帶23、主電機帶 輪21、主傳動帶輪25、映射框6、映射框撐桿7和卡子5組成；雙圓環(huán)構(gòu)架3固定在主傳動 連接器15上，主傳動連接器15固定在主傳動裝置16上，主傳動裝置16通過主傳動固定座 26和主傳動固定螺母27固定在機架28上，主電機17通過減速器18固定在電機架22上， 電機架22固定在機架28上，V型帶23環(huán)繞在主電機帶輪21和主傳動帶輪25上，映射框6 通過映射框撐桿7和卡子5固定在雙圓環(huán)構(gòu)架3上；其中相對運動部分由柱形帶輪1、帶輪軸2、卡子5、帶輪軸螺母4、雙圓環(huán)構(gòu)架3、 驅(qū)動帶10、驅(qū)動帶帶輪14、演示帶9和卡子間隔套11組成；柱形帶輪1和帶輪軸2通過卡 子5和帶輪軸螺母4固定在雙圓環(huán)構(gòu)架3上，驅(qū)動帶10環(huán)繞在驅(qū)動帶帶輪14和5個柱形 帶輪1的“V”形帶槽內(nèi)，演示帶9環(huán)繞在5個柱形帶輪1的平帶帶輪上，卡子間隔套11套 在雙圓環(huán)構(gòu)架3上，保持卡子11和柱形帶輪1之間的間距；其中機架部分由電機架22、主傳動裝置16、機箱四和調(diào)平螺釘30和機架28組 成；電機架22、主傳動裝置16、機箱四和調(diào)平螺釘30均固定在機架28 ；其中電器部分由高低速開關(guān)19、個正反轉(zhuǎn)開關(guān)20、I號電機17和II號電機13 組成；2個高低速開關(guān)19和2個正反轉(zhuǎn)開關(guān)20固定在機箱上，分別控制I號電機17和II 號電機13的高低速和正反轉(zhuǎn)。立體機械帶式科氏加速度實驗儀實驗時先假設雙圓環(huán)構(gòu)架C3)上部中心點為地 球的“N”極，下部為“S”極。接通電源，打開開關(guān)，俯視實驗儀.當雙圓環(huán)構(gòu)架3逆時針旋 轉(zhuǎn)-一行同地球自轉(zhuǎn)，環(huán)繞在其上的演示帶9也運行時。我們可觀察到演示帶9在科氏慣 性力的作用下與驅(qū)動帶10之間的間距不斷增大，兩帶分開。證明科氏慣性力的方向向右， 與右手判別法則結(jié)果相同。此種狀態(tài)等同于在北半球物體向北向南運行時的受力狀態(tài)。當雙圓環(huán)構(gòu)架3順時針旋轉(zhuǎn)時，構(gòu)架上部中心點為地球的“S”極，下部為“N”極， 帶的運動方向不變。我們可觀察到演示帶9在科氏慣性力作用下與驅(qū)動帶10之間的間距 不斷縮小，靠在一起。，證明科氏慣性力的方向向左，此種狀態(tài)等同于在南半球物體向南向 北運行時受力狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.直讀式磨擦系數(shù)測試儀，其特征在于含牽連運動部分、相對運動部分、機架和電器 部分；由柱形帶輪(1)、帶輪軸( 、雙圓環(huán)構(gòu)架C3)、帶輪軸螺母(4)、卡子(5)、映射框(6)、 映射框撐桿(7)、固定螺母(8)、演示帶(9)、驅(qū)動帶(10)、卡子間隔套(11)、配重(⑵、II號 電機(13)、驅(qū)動帶帶輪(14)、主傳動連接器(15)、主傳動裝置(16)、I號電機(17)、減速器 (18)、高低速開關(guān)(19)、正反轉(zhuǎn)開關(guān)(20)、主電機帶輪(21)、電機架(2》、V型帶(23)、加強 板(24)、主傳動帶輪(25)、主傳動固定座(26)、主傳動固定螺母(27)、機架(28)、機箱(29) 和調(diào)平螺釘(30)組成；其中牽連運動部分由雙圓環(huán)構(gòu)架(3)、主傳動連接器(15)、主傳動裝置(16)、主傳動 固定座(26)、主傳動固定螺母(27)、機架(28)、主電機(17)、減速器(18)、中機架(22))型 帶(23)、主電機帶輪(21)、主傳動帶輪(25)、映射框(6)、映射框撐桿(7)和卡子(5)組成； 雙圓環(huán)構(gòu)架(3)固定在主傳動連接器(1 上，主傳動連接器(1 固定在主傳動裝置(16) 上，主傳動裝置(16)通過主傳動固定座06)和主傳動固定螺母(XT)固定在機架( )，主 電機(17)通過減速器(18)固定在電機架02)上，電機架02)固定在機架08)上，V型 帶環(huán)繞在主電機帶輪和主傳動帶輪0 上，映射框(6)通過映射框撐桿(7)和 卡子(5)固定在雙圓環(huán)構(gòu)架(3)上；其中相對運動部分由柱形帶輪(1)、帶輪軸O)、卡子(5)、帶輪軸螺母0)、雙圓環(huán)構(gòu) 架(3)、驅(qū)動帶(10)、驅(qū)動帶帶輪(14)、演示帶(9)和卡子間隔套(11)組成；柱形帶輪(1) 和帶輪軸( 通過卡子( 和帶輪軸螺母(4)固定在雙圓環(huán)構(gòu)架( 上，驅(qū)動帶(10)環(huán)繞 在驅(qū)動帶帶輪(14)和5個柱形帶輪(1)的“V”形帶槽內(nèi)，演示帶(9)環(huán)繞在5個柱形帶輪 (1)的平帶帶輪上，卡子間隔套(11)套在雙圓環(huán)構(gòu)架C3)上，保持卡子(11)和柱形帶輪(1) 之間的間距；其中機架部分由電機架(22)、主傳動裝置(16)、機箱09)和調(diào)平螺釘(30)和機架 (28)組成；電機架(22)、主傳動裝置(16)、機箱(29)和調(diào)平螺釘(30)均固定在機架(28)； 其中電器部分由高低速開關(guān)(19)、正反轉(zhuǎn)開關(guān)O0)、I號電機(17)和II號電機(13) 組成；2個高低速開關(guān)(19)和2個正反轉(zhuǎn)開關(guān)OO)固定在機箱上，分別控制I號電機(17) 和II號電機(13)的高低速和正反轉(zhuǎn)。
全文摘要
立體機械帶式科氏加速度實驗儀是一種運動學和動力學實驗裝置，特別涉及牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的合成運動；含牽連運動部分、相對運動部分、機架和電器部分；由柱形帶輪、帶輪軸、雙圓環(huán)構(gòu)架等多種零件組成；有益效果使得相對運動與牽連運動的運動平面相互垂直，使動點的運動成為空間運動；用于顯現(xiàn)受力狀態(tài)的演示帶和驅(qū)動帶是相互獨立的；演示帶環(huán)繞在柱形帶輪的平帶輪上，受科氏慣性力作用可在柱形帶輪上作橫向運動顯現(xiàn)受力狀態(tài)；增設了映視框，增強了視覺效果，便于觀察；I號電機和II號電機均采用高低速開關(guān)和正反開關(guān)控制，均可進行高低速和正反轉(zhuǎn)操作和控制。
文檔編號G09B25/06GK102129802SQ20111003172
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者佘永衛(wèi), 王浩 申請人:寧夏大學