CN105931556B - 螺旋桨升降原理演示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了螺旋桨升降原理演示装置，包含扇叶、螺旋升降机构和手动旋转装置，螺旋升降机构上安装有竖直螺旋杆，可驱动其上下升降且可旋转运动，竖直螺旋杆上安装有扇叶，螺旋升降机构的电机连接至电源控制装置，电源控制装置连接至计算机，手动旋转装置的旋转手柄上设有旋转速度检测仪，旋转速度检测仪的信号输出端连接至计算机。通过手动旋转手柄，旋转速度检测仪感测旋转速度，将感测速度数据输出给计算机，做出对应的信号传输，使电源控制装置对螺旋升降机构的电机输出大小不同的电流，来控制扇叶的速度，使扇叶在竖直螺旋杆上下升降，手柄转的越快，电流输出越大，扇叶转速越快，扇叶升起越高。实现螺旋桨升降原理演示功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺旋桨升降原理演示装置。
背景技术
在当今社会中，螺旋桨扮演着越来越重要的角色。从我们身边的遥控飞机，到翱翔在空中的各种飞行器无一不归功于螺旋桨的原理创造。然而，看似简单的扇叶是如何实现了多年来人类飞行的梦想呢？对科学的好奇以及对知识的渴望，意在探究螺旋桨升降原理及其应用以及它潜在的发展空间以及存在问题，探究了直升飞机螺旋桨的原理及其应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种螺旋桨升降原理演示装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
螺旋桨升降原理演示装置，特点是：包含扇叶、螺旋升降机构和手动旋转装置，螺旋升降机构上安装有竖直螺旋杆，可驱动其上下升降且可旋转运动，竖直螺旋杆上安装有扇叶，螺旋升降机构的电机连接至电源控制装置，电源控制装置连接至计算机，所述手动旋转装置的旋转手柄上设有旋转速度检测仪，旋转速度检测仪的信号输出端连接至计算机。
进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述螺旋升降机构包括底座以及安装其上的电机，电机连接有水平螺旋杆，水平螺旋杆转动驱动竖直螺旋杆转动升降。
更进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述底座有三条腿，伸向三个方位。
更进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述每条腿分为两段，采用母腿套子腿的套接结构。
更进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述母腿上焊接双层压垫圈，双层压垫圈内滚珠相互吻合。
更进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述子腿上焊有卸扣。
更进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述竖直螺旋杆的顶部设有限位环。
再进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述电源控制装置包含：一信号检测单元，检测输入交流电源的电压大小，并将检测结果对外输出；
二组功率因数校正电路，各组功率因数校正电路依据输入交流电源的电压大小调整其输出直流电源的电压大小；
一串并联控制单元，分别连接二组功率因数校正电路及信号检测单元，依收到信号检测单元输出目前为大电压的交流电源，控制二组功率因数校正电路的输出端并联；而于收到信号检测单元输出目前为小电压的交流电源，则控制二组功率因数校正电路的输出端串联。
再进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，各功率因数校正电路的输入端进一步连接一全波整流器，以取得直流弦波信号。
再进一步地，上述的螺旋桨升降原理演示装置，其中，所述信号检测单元包括二组电压检测电路，其是分别连接至对应的全波整流器的输出端，以检测目前直流弦波信号的电压值，再将检测的电压值输出对应的功率因数校正电路，其中各电压检测电路包括：
一低通滤波器，连接至全波整流器的输出端，以将直流弦波进一步滤波成一直流准位；
一比较器，其一输入端连接至低通滤波器，另一输入端则连接一第一参考电压，一经比对后即输出高低电位直流信号；
一电子开关，其控制端连接至比较器的输出端，电子开关串接一电阻；
一分压器，由二电阻串接组成，其中下电阻与串接的电子开关及电阻并联，分压器的串联节点连接至对应功率因数校正电路的控制器。
本发明技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
本发明设计独特、结构新颖，通过手动旋转手动旋转装置的旋转手柄，旋转手柄上的旋转速度检测仪感测旋转速度，将感测速度数据输出给计算机，计算机做出对应的信号传输，使电源控制装置对螺旋升降机构的电机输出大小不同的电流，来控制扇叶的速度，使扇叶在竖直螺旋杆上下升降，手柄转的越快，电流输出越大，扇叶转速越快，扇叶升起越高。实现螺旋桨 升降原理演示功能，便于探究螺旋桨升降原理及其应用。为一实用的新设计。
附图说明
图1：本发明的结构示意图；
图2：电源控制装置的结构示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
具体实施方式
如图1所示，螺旋桨升降原理演示装置，包含扇叶1、螺旋升降机构和手动旋转装置3，螺旋升降机构上安装有竖直螺旋杆2，可驱动其上下升降且可旋转运动，竖直螺旋杆2上安装有扇叶1，竖直螺旋杆2的顶部设有限位环，螺旋升降机构的电机连接至电源控制装置4，电源控制装置 4连接至计算机5，手动旋转装置3的旋转手柄上设有旋转速度检测仪，旋转速度检测仪的信号输出端连接至计算机5。
其中，螺旋升降机构包括底座以及安装其上的电机，电机连接有水平螺旋杆，水平螺旋杆转动驱动竖直螺旋杆2转动升降。底座有三条腿，伸向三个方位，每条腿分为两段，采用母腿套子腿的套接结构，母腿上焊接双层压垫圈，双层压垫圈内滚珠相互吻合，子腿上焊有卸扣。
如图2所示，电源控制装置4包含：一信号检测单元401，检测输入交流电源的电压大小，并将检测结果对外输出；
二组功率因数校正电路402，各组功率因数校正电路依据输入交流电源的电压大小调整其输出直流电源的电压大小；
一串并联控制单元403，分别连接二组功率因数校正电路及信号检测单元，依收到信号检测单元401输出目前为大电压的交流电源，控制二组功率因数校正电路的输出端并联；而于收到信号检测单元输出目前为小电压的交流电源，则控制二组功率因数校正电路的输出端串联。
其中，功率因数校正电路402的输入端进一步连接一全波整流器，以取得直流弦波信号。
信号检测单元401包括二组电压检测电路，其是分别连接至对应的全波整流器的输出端，以检测目前直流弦波信号的电压值，再将检测的电压值输出对应的功率因数校正电路，其中各电压检测电路包括：
一低通滤波器，连接至全波整流器的输出端，以将直流弦波进一步滤波成一直流准位；
一比较器，其一输入端连接至低通滤波器，另一输入端则连接一第一参考电压，一经比对后即输出高低电位直流信号；
一电子开关，其控制端连接至比较器的输出端，电子开关串接一电阻；
一分压器，由二电阻串接组成，其中下电阻与串接的电子开关及电阻并联，分压器的串联节点连接至对应功率因数校正电路的控制器。
具体应用时，通过手动旋转手动旋转装置3的旋转手柄，旋转手柄上的旋转速度检测仪感应旋转速度，将感测速度数据输出给计算机5，计算机5做出对应的信号传输，使电源控制装置4对螺旋升降机构的电机输出大小不同的电流，来控制扇叶1的速度，使扇叶1在竖直螺旋杆2上下升降，手柄转的越快，电流输出越大，扇叶1转速越快，扇叶1升起越高。
综上所述，本发明设计独特、结构新颖，实现螺旋桨升降原理演示功能，便于探究螺旋桨升降原理及其应用。为一实用的新设计。
需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。
Claims (10)
1.螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：包含扇叶、螺旋升降机构和手动旋转装置，螺旋升降机构上安装有竖直螺旋杆，螺旋升降机构驱动竖直螺旋杆上下升降且可旋转运动，竖直螺旋杆上安装有扇叶，螺旋升降机构的电机连接至电源控制装置，电源控制装置连接至计算机，所述手动旋转装置的旋转手柄上设有旋转速度检测仪，旋转速度检测仪的信号输出端连接至计算机。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述螺旋升降机构包括底座以及安装其上的电机，电机连接有水平螺旋杆，水平螺旋杆转动驱动竖直螺旋杆转动升降。
3.根据权利要求2所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述底座有三条腿，伸向三个方位。
4.根据权利要求3所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述每条腿分为两段，采用母腿套子腿的套接结构。
5.根据权利要求4所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述母腿上焊接双层压垫圈，双层压垫圈内滚珠相互吻合。
6.根据权利要求4所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述子腿上焊有卸扣。
7.根据权利要求1所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述竖直螺旋杆的顶部设有限位环。
8.根据权利要求1所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述电源控制装置包含：一信号检测单元，检测输入交流电源的电压大小，并将检测结果对外输出；
二组功率因数校正电路，各组功率因数校正电路依据输入交流电源的电压大小调整其输出直流电源的电压大小；
一串并联控制单元，分别连接二组功率因数校正电路及信号检测单元，依收到信号检测单元输出目前为大电压的交流电源，控制二组功率因数校正电路的输出端并联；而于收到信号检测单元输出目前为小电压的交流电源，则控制二组功率因数校正电路的输出端串联。
9.根据权利要求8所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：各功率因数校正电路的输入端进一步连接一全波整流器，以取得直流弦波信号。
10.根据权利要求8所述的螺旋桨升降原理演示装置，其特征在于：所述信号检测单元包括二组电压检测电路，其是分别连接至对应的全波整流器的输出端，以检测目前直流弦波信号的电压值，再将检测的电压值输出对应的功率因数校正电路，其中各电压检测电路包括：
一低通滤波器，连接至全波整流器的输出端，以将直流弦波进一步滤波成一直流准位；
一比较器，其一输入端连接至低通滤波器，另一输入端则连接一第一参考电压，一经比对后即输出高低电位直流信号；
一电子开关，其控制端连接至比较器的输出端，电子开关串接一电阻；
一分压器，由二电阻串接组成，其中下电阻与串接的电子开关及电阻并联，分压器的串联节点连接至对应功率因数校正电路的控制器。
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