CN108362405A - 一种弹簧测力计 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及教学实验用具技术领域,尤其涉及一种弹簧测力计;采用主支撑架内部两侧中线位置关于长度方向对称设置有第一滑槽,第一滑槽正下方设置有第二滑槽结构,解决了副支撑架和辅助支撑架分别与主支撑架之间的连接问题;采用第一圆形卡槽内设置有第一弹簧,第一弹簧正上方设置有第一凸钮,第二圆形卡槽内设置有第二弹簧,第二弹簧正上方设置有第二凸钮结构,解决了副支撑架和辅助支撑架收纳后的固定问题;采用副支撑架一端外部关于厚度方向中线两侧对称设置有三角卡块,矩形通孔两侧对称设置有三角卡槽结构,解决了副支撑架与辅助支撑架之间的固定以及支撑问题。

Description

一种弹簧测力计
技术领域
[0001] 本发明涉及教学实验用具技术领域,尤其涉及一种弹簧测力计。
背景技术
[0002] 弹簧测力计是一种测力大小的工具,其原理为:首先,任何测量都是将某一个物理 量与标准(即单位)比较的过程,力的测量就是将力的作用效果与已知力的作用效果比较的 过程;如果一个力的作用效果与1牛力的作用效果相同,这个力的大小就是1牛;其次,弹簧 的伸长与所受力的大小成正比,在确定1牛力的作用效果以后,容易确定更大力和更小力的 作用效果;另外,弹簧的稳定性较好,可以重复使用;故可以运用弹簧测力计测量力的大小。 实际测量时,由于弹簧测力计下行过程中会受到一定阻力,也就是摩擦力,导致测量误差变 大,尤其是在使用一段时间后,由于磨损、腐蚀等原因,使得测量误差更大,导致使用寿命缩 短,且现有的弹簧测力计在测量重量较大的物体时,会造成弹簧拉伸过于严重而导致弹簧 不能恢复原位,这会影响后期测量的精确度,而现有的弹簧测力计装拆也较为麻烦,这也会 影响后期对弹簧测力计的维护。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题,是针对上述存在的技术不足,提供了 一种弹簧测力 计,采用主支撑架内部两侧中线位置关于长度方向对称设置有第一滑槽,第一滑槽正下^ 设置有第二滑槽结构,解决了副支撑架和辅助支撑架分别与主支撑架之间的连接问题;米 用第一圆形卡槽内设置有第一弹簧,第一弹簧正上方设置有第一凸钮,第二圆形卡槽内设 置有第二弹簧,第二弹簧正上方设置有第二凸钮结构,解决了副支撑架和辅助支撑架收纳 后的固定问题;采用副支撑架一端外部关于厚度方向中线两侧对称设置有三角卡块,矩形 通孔两侧对称设置有三角卡槽结构,解决了副支撑架与辅助支撑架之间的固定以及支撑问 题;采用副支撑架一端外部居中位置设置有U型固定块,U型固定块居中位置设置有第一螺 纹孔结构,解决了弹簧测力计与副支撑架之间的固定问题。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:包括支撑台、弹簧测力计和重 物.支撑台包括主支撑架、副支撑架和辅助支撑架;主支撑架内部两侧中线位置关于长度方 向对称设置有第一滑槽;第一滑槽正下方设置有第二滑槽;主支撑架内部一端关于长度方 向对称设置有第一矩形凹槽;第一矩形凹槽内部上下两侧对称设置有第一圆形卡槽;第一 圆形卡槽内设置有第一弹簧;第一弹簧正上方设置有第一凸钮;副支撑架一端外部两侧对 称设置有第——^轴;副支撑架另一端外部两侧对称设置有第一矩形卡板;第一矩形卡板居 中位置设置有第一通孔;副支撑架一端外部关于厚度方向中线两侧对称设置有三角卡块; 副支撑架一端外部居中位置设置有u型固定块;u型固定块居中位置设置有第一螺纹孔;第 一螺纹孔中设置有螺栓;螺栓与第一螺纹孔螺纹连接;辅助支撑架外部一端长度方向关于 中线两侧对称设置有第二卡轴;辅助支撑架外部上表面居中位置设置有矩形通孔;矩形通 孔两侧对称设置有三角卡槽;辅助支撑架外部另一端长度方向中线两侧对称设置有第二矩 形卡板;第二矩形卡板居中位置设置有第二通孔;辅助支撑架内部一端长度方向关于中线 两侧对称设置有第二矩形凹槽;第二矩形凹槽内部上下两侧对称设置有第二圆形卡槽;第 二圆形卡槽内设置有第二弹簧;第二弹簧正上方设置有第二凸钮;辅助支撑架外部另一端 长度方向关于中线两侧对称设置有支撑块;弹簧测力计包括壳身和刻度板;壳身与刻度板 卡接;壳身外部一端中线两侧对称设置有第三通孔;第三通孔内设置有固定杆;壳身外部一 端居中位置设置有环形卡钩;壳身外部另一端居中位置设置有第四通孔;壳身内部设置有 矩形滑槽;矩形滑槽下部中线两侧对称设置有第二螺纹孔;矩形滑槽居中位置设置有滑杆; 滑杆正下方设置有挂钩;挂钩与滑杆卡接;挂钩与重物挂接;滑杆上部设置有环形块。
[0005] 进一步优化本技术方案,所述的第一凸钮与第一圆形卡槽直径尺寸相等;第一弹 簧一端与第一圆形卡槽内部下表面卡接;第一弹簧另一端与第一凸钮下表面卡接;第一卡 轴与第二滑槽滑动和转动连接;第一凸钮与第二通孔卡接。
[0006] 进一步优化本技术方案,所述的第二凸钮与第二圆形卡槽直径尺寸相等;第二弹 簧一端与第二圆形卡槽内部下表面卡接;第二弹簧另一端与第二凸钮下表面卡接;第二卡 轴与第一滑槽滑动和转动连接;第二凸钮与第一通孔卡接。 _
[0007] 进一步优化本技术方案,所述的环形卡钩与螺栓卡接;壳身下表面与副支撑架上 表面面接触。
[0008] 进一步优化本技术方案,所述的固定杆下端与第二螺纹孔螺纹连接;固定杆杆身 与第三通孔滑动连接;固定杆外部套接有第三弹簧;第三弹簧一端与壳身内表面卡接。
[0009] 进一步优化本技术方案,所述的环形块上部宽度方向中线两侧对称设置有第五通 孔;环形块居中位置设置有第三螺纹孔;环形块外部居中位置设置有指针;指针与环形块卡 接;环形块下表面与第三弹簧另一端卡接。
[0010] 进一步优化本技术方案,所述的固定杆与第五通孔套接;滑杆与第三螺纹孔螺纹 连接。
[0011] 与现有技术相比,本发明具有以下优点:1、第一凸钮与第一圆形卡槽直径尺寸相 等,此结构有利的保证了第一凸钮能顺利的在第一圆形卡槽内滑动,不会造成卡死的情况; 2、第一弹簧一端与第一圆形卡槽内部下表面卡接;第一弹簧另一端与第一凸钮下表面卡 接,此结构有利的保证了凸钮能在弹簧的作用下实现上下往复运动;3、第一卡轴与第二滑 槽滑动和转动连接;第一凸钮与第二通孔卡接,此结构有利的保证了副支撑架能顺利的在 第二滑槽内在滑动的同时还能实现转动;4、固定杆下端与第二螺纹孔螺纹连接;固定杆杆 身与第三通孔滑动连接,此结构有利的保证了固定杆能够与壳身之间稳固连接,不会发生 滑动的失效情况;5、环形块外部居中位置设置有指针,此结构有利的保证了能够与准确土也 显示力的大小;6、滑杆与第三螺纹孔螺纹连接,此结构有利的保证了滑杆在下行的过程中 不会发生转动导致测量不准的问题。
附图说明
[0012] 图1为一种弹簧测力计整体结构示意图。
[0013] 图2为一种弹簧测力计局部结构示意图。
[0014] 图3为一种弹簧测力计结构爆炸图。
[0015] 图中:1、支撑台;2、弹簧测力计;3、重物;4、主支撑架;5、副支撑架;6、辅助支撑架; 201、壳身;202、刻度板;2〇3、第三通孔;204、固定杆;205、环形卡钩;206、第四通孔;2〇7、矩 形滑槽;208、第二螺纹孔;209、滑杆;210、挂钩;211、环形块;212、第五通孔;213、第三螺纹 孔;214、指针;401、第一滑槽;402、第二滑槽;403、第一矩形凹槽;404、第一圆形卡槽;405、 第一弹簧;406、第一凸钮;5〇1、第一^^轴;502、第一矩形卡板;503、第一通孔;5〇4、三角卡 块;505、U型固定块;5〇6、第一螺纹孔;5〇7、螺栓;601、第二卡轴;602、矩形通孔;6〇3、三角卡 槽;604、第二矩形卡板;605、第二通孔;606、第二矩形凹槽;607、第二圆形卡槽;608、第二弹 簧;609、第二凸钮;610、支撑块。
具体实施方式
[0016] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参 照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发 明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本 发明的概念。
[0017]
具体实施方式一:结合图1-2所示,包括支撑台1、弹簧测力计2和重物3;支撑台1包 括主支撑架4、副支撑架5和辅助支撑架6;主支撑架4内部两侧中线位置关于长度方向对称 设置有第一滑槽(401);第一滑槽(401)正下方设置有第二滑槽402;主支撑架4内部一端关 于长度方向对称设置有第一矩形凹槽4〇3;第一矩形凹槽4〇3内部上下两侧对称设置有第一 圆形卡槽404;第一圆形卡槽404内设置有第一弹簧405;第一弹簧405正上方设置有第一凸 钮406;副支撑架5—端外部两侧对称设置有第一^^轴501;副支撑架5另一端外部两侧对称 设置有第一矩形卡板502;第一矩形卡板5〇2居中位置设置有第一通孔5〇3;副支撑架5—端 外部关于厚度方向中线两侧对称设置有三角卡块504;副支撑架5—端外部居中位置设置有 U型固定块505; U型固定块505居中位置设置有第一螺纹孔506;第一螺纹孔506中设置有螺 栓507;螺栓507与第一螺纹孔506螺纹连接;辅助支撑架6外部一端长度方向关于中线两侧 对称设置有第二卡轴601;辅助支撑架6外部上表面居中位置设置有矩形通孔6〇2;矩形通孔 602两侧对称设置有三角卡槽603;辅助支撑架6外部另一端长度方向中线两侧对称设置有 第二矩形卡板604;第二矩形卡板604居中位置设置有第二通孔6〇5;辅助支撑架6内部一端 长度方向关于中线两侧对称设置有第二矩形凹槽6〇6;第二矩形凹槽606内部上下两侧对称 设置有第二圆形卡槽607;第二圆形卡槽㈤7内设置有第二弹簧608;第二弹簧㈤8正上方设 置有第二凸钮6〇9;辅助支撑架6外部另一端长度方向关于中线两侧对称设置有支撑块610; 弹簧测力计2包括壳身201和刻度板202;壳身201与刻度板2〇2卡接;壳身201外部一端中线 两侧对称设置有第三通孔203;第三通孔2〇3内设置有固定杆204;壳身201外部一端居中位 置设置有环形卡钩205;壳身201外部另一端居中位置设置有第四通孔206;壳身201内部设 置有矩形滑槽207;矩形滑槽207下部中线两侧对称设置有第二螺纹孔208;矩形滑槽207居 中位置设置有滑杆209;滑杆209正下方设置有挂钩21〇;挂钩210与滑杆2〇9卡接;挂钩210与 重物3挂接;滑杆209上部设置有环形块211;第一凸钮406与第一圆形卡槽404直径尺寸相 等;第一弹簧4〇5—端与第一圆形卡槽404内部下表面卡接;第一弹簧4〇5另一端与第一凸钮 406下表面卡接;第一^^轴501与第二滑槽402滑动和转动连接;第一凸钮406与第二通孔605 卡接;第二凸钮609与第二圆形卡槽6〇7直径尺寸相等;第二弹簧60S—端与第二圆形卡槽 607内部下表面卡接;第二弹簧608另一端与第二凸钮6〇9下表面卡接;第二卡轴601与第一 滑槽(401)滑动和转动连接;第二凸钮609与第一通孔503卡接;环形卡钩205与螺栓507卡 接;壳身201下表面与副支撑架5上表面面接触;固定杆204下端与第二螺纹孔208螺纹连接; 固定杆204杆身与第三通孔203滑动连接;固定杆204外部套接有第三弹簧;第三弹簧一端与 壳身201内表面卡接;环形块211上部宽度方向中线两侧对称设置有第五通孔212;环形块 211居中位置设置有第三螺纹孔213;环形块211外部居中位置设置有指针214;指针214与环 形块211卡接;环形块211下表面与第三弹簧另一端卡接;固定杆204与第五通孔212套接;滑 杆209与第三螺纹孔213螺纹连接。
[0018] 本发明在具体实施时,步骤一,如图1-2所示,使用者将其实验器材水平放置在试 验台上,将辅助支撑架6沿第一滑槽401的水平方向缓慢拉出,由于第二矩形卡板604卡在第 一凸钮406处,所以保证了辅助支撑架6在拿取过程中不会发生脱离,从而损坏实验器材的 情况;然后按照同样的方法将副支撑架5沿第二滑槽402的水平方向拉出,然后调整辅助支 撑架6和副支撑架5之间的夹角,将三角卡块504卡入三角卡槽6〇3之中,三角卡块504和三角 卡槽603相互配合,从而保证了副支撑架5和辅助支撑架6之间连接的稳定性,至此副支撑架 5和辅助支撑架6的调整工作完成; 步骤二,如图2-3所示,使用者调整螺栓507旋入U型固定块505的长度,将弹簧测力计2 的环形卡钩205卡接在螺栓507上,然后将弹簧测力计2平放在副支撑架5上表面处,从而保 证了弹簧测力计2与副支撑架5平行,进一步保证了实验的可靠性;然后将重物3挂在弹簧测 力计2的挂钩210处,由于重物3本身的重力作用,重物3会受到竖直向下的重力,与此同时重 物3还收到了副支撑架5的支撑力以及弹簧测力计2的拉力,根据正交分解法则,将FSW十和 地_进行分解,此时重物3达到三力平衡状态,设定副支撑架5与水平面之间的夹角为a,则 可得出以下关系式Fi_^sina+Ng樹鑠*cosa=G動和F焉^H-*cosci=Ng樹製*sina,进一步化简得 断=Gj|i)/(l+cosa)和Ng樹觏=G纖*cosa/sina (1+cosa),从而得到 TF_+、N龈擻§和(}動三者 之间的比例关系; 步骤三,如图1-3所示,使用者可以多次调整副支撑架5与水平面之间夹角a的大小,进 行n测量,然后重复步骤二,最终可以计算出F均=(F4F2+F3……+Fn)/n,多次实验的好处是可 以大大降低偶然误差和粗大误差对实验结果的影响,由此得出的结果基本接近真实值,实 验结束后,使用者将弹簧测力计2和重物3依次取下放到主支撑架4中,再将三角卡块5〇4从 三角卡槽6〇3处取出,将副支撑架5转动至水平然后第一卡轴501沿着第二滑槽402水平滑入 主支撑架4,辅助支撑架6同理,然后辅助支撑架6的第二矩形卡板6〇4卡入第一凸钮406之 中,副支撑架5的第一矩形卡板5〇2卡入辅助支撑架6的第二凸钮609之中,然后将实验器材 放回原处,到此实验结束。
[0019] 应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的 原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何 修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨 在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修 改例。

Claims (7)

1. 一种弹簧测力计,其特征在于:包括支撑台(1)、弹簧测力计(2)和重物(3);支撑台 (1)包括主支撑架(4)、副支撑架(5)和辅助支撑架(6);主支撑架⑷内部两侧中线位置关于 长度方向对称设置有第一滑槽(401);第一滑槽(4〇1)正下方设置有第二滑槽(402);主支撑 架(4)内部一端关于长度方向对称设置有第一矩形凹槽(4〇3);第一矩形凹槽(4〇3)内部上 下两侧对称设置有第一圆形卡槽(404);第一圆形卡槽(4〇4)内设置有第一弹簧(405);第一 弹簧(405)正上方设置有第一凸钮(406);副支撑架(5) —端外部两侧对称设置有第一^^轴 (501);副支撑架(5)另一端外部两侧对称设置有第一矩形卡板(5〇2);第一矩形卡板(502) 居中位置设置有第一通孔(503);副支撑架(5) —端外部关于厚度方向中线两侧对称设置有 三角卡块(504);副支撑架(5)—端外部居中位置设置有U型固定块(505) ;U型固定块(505) 居中位置设置有第一螺纹孔(506);第一螺纹孔(506)中设置有螺检(507);螺检(507)与第 一螺纹孔(506)螺纹连接;辅助支撑架(6)外部一端长度方向关于中线两侧对称设置有第二 卡轴(601);辅助支撑架(6)外部上表面居中位置设置有矩形通孔(6〇2);矩形通孔(602)两 侧对称设置有三角卡槽(6〇3);辅助支撑架⑹外部另一端长度方向中线两侧对称设置有第 二矩形卡板¢04);第二矩形卡板(604)居中位置设置有第二通孔(605);辅助支撑架(6)内 部一端长度方向关于中线两侧对称设置有第二矩形凹槽(6〇6);第二矩形凹槽(606)内部上 下两侧对称设置有第二圆形卡槽(6〇7);第二圆形卡槽(6〇7)内设置有第二弹簧(608);第二 弹簧(608)正上方设置有第二凸钮(6〇9);辅助支撑架(6)外部另一端长度方向关于中线两 侧对称设置有支撑块(61〇);弹簧测力计(2)包括壳身(2〇1)和刻度板(202);壳身(201)与刻 度板(202)卡接;壳身(201)外部一端中线两侧对称设置有第三通孔(203);第三通孔(203) 内设置有固定杆(204);壳身(201)外部一端居中位置设置有环形卡钩(2〇5);壳身(201)外 部另一端居中位置设置有第四通孔(2〇6);壳身(2〇1)内部设置有矩形滑槽(207);矩形滑槽 (207)下部中线两侧对称设置有第二螺纹孔(2〇8);矩形滑槽(207)居中位置设置有滑杆 (209);滑杆(209)正下方设置有挂钩(210);挂钩(21〇)与滑杆(2〇9)卡接;挂钩(210)与重物 (3)挂接;滑杆(209)上部设置有环形块(211)。
2. 根据权利要求1所述的一种弹簧测力计,其特征在于:第一凸钮(406)与第一圆形卡 槽(404)直径尺寸相等;第一弹簧(4〇5) —端与第一圆形卡槽(404)内部下表面卡接;第一弹 簧(405)另一端与第一凸钮(4〇6)下表面卡接;第一卡轴(501)与第二滑槽(402)滑动和转动 连接;第一凸钮(406)与第二通孔(6〇5)卡接。
3. 根据权利要求1所述的一种弹簧测力计,其特征在于:第二凸钮(609)与第二圆形卡 槽(607)直径尺寸相等;第二弹簧(608) —端与第二圆形卡槽(607)内部下表面卡接;第二弹 簧(608)另一端与第二凸钮(6〇9)下表面卡接;第二卡轴(6〇1)与第一滑槽(401)滑动和转动 连接;第二凸钮(609)与第一通孔(503)卡接。
4.根据权利要求1所述的一种弹簧测力计,其特征在于:环形卡钩(2〇5)与螺栓(507)卡 接;壳身(201)下表面与副支撑架(5)上表面面接触。
5. 根据权利要求1所述的一种弹簧测力计,其特征在于:固定杆(2〇4)下端与第二螺纹 孔(2〇8)螺纹连接;固定杆(2〇4)杆身与第三通孔(2〇3)滑动连接;固定杆(2〇4)外部套接有 第三弹簧;第三弹簧一端与壳身(2〇1)内表面卡接。
6. 根据权利要求1所述的一种弹簧测力计,其特征在于:环形块(211)上部宽度方向中 线两侧对称设置有第五通孔(212);环形块(211)居中位置设置有第三螺纹孔(213);环形块 (211) 外部居中位置设置有指针(214);指针(214)与环形块(211)卡接;环形块(211)下表面 与第三弹簧另一端卡接。
7.根据权利要求1或6所述的一种弹簧测力计,其特征在于:固定杆(204)与第五通孔 (212) 套接;滑杆(209)与第三螺纹孔(213)螺纹连接。
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