立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置領(lǐng)域，特別涉及一種運(yùn)用相對(duì)運(yùn)動(dòng)來模擬地球自轉(zhuǎn)以及軌道車運(yùn)動(dòng)時(shí)速度與加速度實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由理論力學(xué)運(yùn)動(dòng)合成可知牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)相互耦合產(chǎn)生科氏加速度?？剖霞铀俣闰?yàn)儀按運(yùn)動(dòng)物體的類型分可為機(jī)械帶式和流體式兩種；或按牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)所在的運(yùn)動(dòng)面可劃分為平面機(jī)械帶式、平面流體式、立體機(jī)械帶式和立體流體式?，F(xiàn)有的科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀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(yùn)動(dòng)物體受科氏加速度作用的狀態(tài)，或演示類似于以上運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不能演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運(yùn)動(dòng)物體受科氏加速度作用的狀態(tài)，或演示類似于以上運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。部分現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器現(xiàn)象不明顯，實(shí)驗(yàn)過程枯燥乏味，難以理解和激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，且體積龐大、可操作性不強(qiáng)，因此大部分學(xué)生對(duì)科氏加速度知識(shí)普遍掌握不佳。
[0003]因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新的技術(shù)方案來解決這一問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀，用來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器現(xiàn)象不明顯，實(shí)驗(yàn)過程枯燥乏味，難以理解和激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，且體積龐大、可操作性不強(qiáng)的技術(shù)問題。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:包括箱體、電機(jī)、主動(dòng)輪、V形帶、從動(dòng)輪、從動(dòng)輪軸、轉(zhuǎn)盤、軌道支架、軌道托架、軌道、軌道車、測(cè)速傳感器1、轉(zhuǎn)換器、光柵盤、測(cè)速傳感器I1、測(cè)速傳感器II支架、控制面板、電源開關(guān)、轉(zhuǎn)盤速度調(diào)節(jié)旋鈕、速度顯示屏1、速度顯示屏I1、電機(jī)啟動(dòng)開關(guān)、電機(jī)正轉(zhuǎn)切換開關(guān)、電機(jī)反轉(zhuǎn)切換開關(guān)；
[0006]所述的箱體為頂部空蓋敞口的箱式結(jié)構(gòu)并且為透明材質(zhì)；所述的電機(jī)通過螺栓固定安裝在箱體的內(nèi)底部；所述的主動(dòng)輪與電機(jī)同軸連接，主動(dòng)輪通過V形帶與從動(dòng)輪連接；所述的從動(dòng)輪中心設(shè)置有孔，孔內(nèi)安裝有軸承，從動(dòng)輪通過軸承與從動(dòng)輪軸連接；所述的從動(dòng)輪軸固定安裝在箱體的內(nèi)底部；所述的轉(zhuǎn)盤與從動(dòng)輪同軸并且固定連接；所述的軌道支架數(shù)量為2個(gè)，且兩個(gè)軌道支架的高度差為3cm?5cm，兩個(gè)軌道支架均固定安裝在轉(zhuǎn)盤上部，并且兩個(gè)軌道支架位于以從動(dòng)輪軸為圓心的同一直徑上，且與圓心呈對(duì)稱分布；所述的軌道托架通過銷軸與軌道支架連接；所述的軌道與軌道托架固定連接；所述的軌道車通過齒輪嚙合與軌道的內(nèi)徑連接，軌道車的內(nèi)部設(shè)置有遙控開關(guān)感應(yīng)部件；所述的測(cè)速傳感器I分為兩部分，一部分固定安裝在軌道上并通過導(dǎo)線和單片機(jī)與控制面板連接，另一部分固定安裝在軌道車上；所述的轉(zhuǎn)換器的內(nèi)徑與從動(dòng)輪軸固定連接，轉(zhuǎn)換器的外部與光柵盤的內(nèi)徑固定連接；所述的光柵盤的外邊緣位于測(cè)速傳感器II的感應(yīng)區(qū)間內(nèi)，并與測(cè)速傳感器II之間有2_?3_的間隙；所述的測(cè)速傳感器II數(shù)量為2個(gè)，并且均通過測(cè)速傳感器II支架固定在箱體的內(nèi)底部，兩個(gè)測(cè)速傳感器II位于以從動(dòng)輪軸為圓心的同一直徑上，且與圓心呈對(duì)稱分布；所述的控制面板固定安裝在箱體的外側(cè)壁上，控制面板上設(shè)置有電源開關(guān)、轉(zhuǎn)盤速度調(diào)節(jié)旋鈕、速度顯示屏1、速度顯示屏I1、電機(jī)啟動(dòng)開關(guān)、電機(jī)正轉(zhuǎn)切換開關(guān)和電機(jī)反轉(zhuǎn)切換開關(guān)。
[0007]所述的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)。
[0008]所述的轉(zhuǎn)換器為空心軸滑環(huán)。
[0009]所述的測(cè)速傳感器II為光電分度式傳感器或光柵編碼式傳感器。
[0010]通過上述設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型能帶來以下有益效果:本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)與牽連運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平面相互垂直，使動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)成為空間運(yùn)動(dòng)；可以實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)盤速度與軌道車運(yùn)轉(zhuǎn)速度，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀，且轉(zhuǎn)盤速度可調(diào)，通過透明箱體可直觀觀察各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)情況。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0012]圖1是本實(shí)用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，I為箱體、2為電機(jī)、3為主動(dòng)輪、4為V形帶、5為從動(dòng)輪、6為從動(dòng)輪軸、7為轉(zhuǎn)盤、8為軌道支架、9為軌道托架、10為軌道、11為軌道車、12為測(cè)速傳感器1、13為轉(zhuǎn)換器、14為光柵盤、15為測(cè)速傳感器I1、16為測(cè)速傳感器II支架、17為控制面板、18為電源開關(guān)、19為轉(zhuǎn)盤速度調(diào)節(jié)旋鈕、20為速度顯示屏1、21為速度顯示屏11、22為電機(jī)啟動(dòng)開關(guān)、23為電機(jī)正轉(zhuǎn)切換開關(guān)、24為電機(jī)反轉(zhuǎn)切換開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀含牽連運(yùn)動(dòng)部分、相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分、檢測(cè)部分和電器部分組成。
[0017]其中，牽連運(yùn)動(dòng)部分由箱體1、電機(jī)2、主動(dòng)輪3、V形帶4、從動(dòng)輪5、從動(dòng)輪軸6和轉(zhuǎn)盤7組成；箱體I為頂部空蓋敞口的箱式結(jié)構(gòu)并且為透明材質(zhì)，可以直接通過箱體I觀察內(nèi)部各個(gè)裝置的運(yùn)行情況，便于演示教學(xué)；所述的電機(jī)通過螺栓固定安裝在箱體的內(nèi)底部。主動(dòng)輪3安裝在電機(jī)2上，從動(dòng)輪5內(nèi)部加裝軸承通過從動(dòng)輪軸6固定在箱體I上，加裝軸承為了保證從動(dòng)輪與從動(dòng)軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的順暢，V形帶4連接主動(dòng)輪3與從動(dòng)輪4傳輸動(dòng)力，轉(zhuǎn)盤7與從動(dòng)輪5固定為一體；
[0018]其中，相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分由軌道10、軌道車11、軌道托架9、軌道支架8組成；利用軌道車11底部導(dǎo)向輪部分將軌道車固定在軌道10上，軌道車11與軌道10之間通過齒輪嚙合的方式進(jìn)行使軌道車11沿著軌道10的內(nèi)徑做圓周運(yùn)動(dòng)形式與軌道10產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軌道10固定在軌道托架9上，軌道托架9與軌道支架8軸式連接，以實(shí)現(xiàn)軌道的折疊功能，減少停機(jī)時(shí)占地空間，將軌道支架8固定在轉(zhuǎn)盤7上，完成相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分；
[0019]其中，檢測(cè)部分由測(cè)速傳感器I 12、測(cè)速傳感器II 15、測(cè)速傳感器II支架16、光柵盤14組成；光柵盤14平行轉(zhuǎn)盤鑲嵌在轉(zhuǎn)換器13上、測(cè)速傳感器II 15通過測(cè)速傳感