CN109473019A - 一种流体力学教学用演示帆船 - Google Patents

Abstract

本发明属于教学设备技术领域，尤其是一种流体力学教学用演示帆船，针对流体力学教学用演示帆船设计结构简单、功能单一、使用不方便的技术问题，现提出以下方案，包括演示池，所述演示池的两侧内壁底部设有两个转动轴，两个所述转动轴的圆周外壁套接有传送带，且传送带的圆周外壁设置有软性的磁力画板。本发明中，演示帆船底部安装有磁力画笔，配合磁力画板的使用以及传送带的旋转，可以将演示帆船运行的轨迹描绘出来，演示帆船底部设有与拉力传感器相连接测力弹簧，配合控制器可以将拉力传感器测得的拉力值直观的显示在数码显示管上，在设备演示时配合演示帆船的运行轨迹可以很直观的将各种数值以及状态显示在设备上。

Description

一种流体力学教学用演示帆船

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种流体力学教学用演示帆船。

背景技术

随着教学事业的发展，教育的方式也多种多样，且教学设备都逐渐趋向于智能化，在老师教学的过程中，使用各种智能的教学设备或者演示设备来进行课堂上的讲解，也会使得教学的过程更加有趣，教学的质量有所提升，学生更加容易的学习与接受。

在现在的教学中，老师往往会选择教学演示设备来进行课堂讲解，在现在的流体力学教学中，往往会选择水中的帆船来进行讲解，但是，只凭借理论课来进行讲解，不能实际的去真实的感受流体力学，而且现在的教学演示设备演示的不直观，不能很直观的表现出力的作用，因此，现在需要来解决这些问题。

发明内容

基于流体力学教学用演示帆船设计结构简单、功能单一、使用不方便的技术问题，本发明提出了一种流体力学教学用演示帆船。

本发明提出的一种流体力学教学用演示帆船，包括演示池，所述演示池的两侧内壁底部开设有凹槽，且凹槽通过轴承套接有两个转动轴，两个所述转动轴的圆周外壁套接有传送带，且传送带的圆周外壁设置有软性的磁力画板，所述演示池的内部设置有纯净水，且纯净水的表面浮有演示帆船，所述演示帆船的底部通过螺栓连接有安装块，所述安装块的四周通过螺栓连接有测力弹簧，所述演示池的一端内壁顶部通过螺栓连接有水槽，所述演示池的一端内壁套接有水管，所述演示池的另一端顶部通过螺栓连接有风机罩，所述风机罩的一端内壁通过螺栓连接有风机，所述风机罩的另一端通过螺栓连接有第一出风口，所述演示池的顶部一侧通过螺栓连接有第二出风口，所述演示池的顶部另一侧通过螺栓连接有第三出风口，所述演示池的顶部四周均通过螺栓连接有数码显示管，所述演示帆船的顶部开设有第一孔洞，且第一孔洞套接有转动圆柱，所述转动圆柱的圆周内壁套接有连接轴，所述连接轴的顶部通过螺栓连接有螺纹丝杆，所述演示帆船的顶部内壁通过螺栓连接有步进电机一，且步进电机一的输出轴套接有齿轮。

优选的，所述转动圆柱的圆周外壁底部套接有齿盘，且齿盘与齿轮相啮合，且转动圆柱的圆周外壁顶部通过螺栓连接有连接杆，且连接杆的顶部通过螺栓连接有帆布，且帆布的顶部通过螺栓连接有转动圆盘，且转动圆盘与螺纹丝杆螺纹连接。

优选的，所述演示池的底部中间通过螺栓连接有擦拭磁铁，且擦拭磁铁的一侧位于传送带表面的软性磁力画板的底部。

优选的，所述安装块的底部中间通过螺栓连接有磁力画笔，且磁力画笔位于传送带表面的软性磁力画板的顶部。

优选的，所述演示池的底部内壁一端通过螺栓连接有水泵，且水泵的一端与水管相连接。

优选的，所述演示池的一侧通过螺栓连接有电动机，且电动机的输出轴与转动轴相连接。

优选的，所述演示帆船的底部内壁通过螺栓连接有步进电机二，且步进电机二的输出轴与连接轴相连接。

优选的，所述测力弹簧的一端通过螺栓与拉力传感器相连接。

优选的，所述演示池的一端通过螺栓连接有控制器，且控制器通过开关与风机、水泵、数码显示管、电动机、步进电机一、步进电机二相连接。

优选的，所述演示池的四周内壁通过螺栓连接有拉力传感器，且四个拉力传感器通过信号线与控制器的输入端相连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种流体力学教学用演示帆船，具备以下有益效果：

1、该流体力学教学用演示帆船，通过设置设备的演示池的底部通过轴承套接有传送带，且传送带的圆周外壁套接有软性的磁力画板，在磁力画板的顶部，演示帆船的底部安装块的底部安装有磁力画笔，配合磁力画板的使用以及传送带的旋转，可以将演示帆船运行的轨迹描绘出来，且演示帆船底部设有与拉力传感器相连接测力弹簧，配合控制器可以将拉力传感器测得的拉力值直观的显示在数码显示管上，在设备演示时配合演示帆船的运行轨迹可以很直观的将各种数值以及状态显示在设备上。

2、该流体力学教学用演示帆船，通过设置在设备的演示池的顶部设置了第一出风口、第二出风口、第三出风口，且三个出风口均与风机罩相连接，可以有风机提供风力，且三个出风口均可以由手动进行控制开关，在演示的过程中可以对三个出风口进行调节，模拟真实中帆船在海面上遇到各个方向受到的风力，使得该设备的演示过程更加完善。

3、该流体力学教学用演示帆船，通过设置演示帆船的内部进行细节的设置，由于转动圆柱的顶部通过螺栓连接有连接杆，连接杆的顶部连接有帆布，帆布的顶端通过转动圆盘套接在螺纹丝杆圆周外壁，因此在演示帆船的内部设置了步进电机一来对转动圆柱进行角度的调节，这样不仅可以对帆布可以进行角度上的调节，且可以保证帆布的角度不受影响，且步进电机二可以进行帆布的受风面积的调节，使得演示更具真实性。

附图说明

图1为本发明提出的一种流体力学教学用演示帆船的侧视结构示意图；

图2为本发明提出的一种流体力学教学用演示帆船的俯视结构示意图；

图3为本发明提出的一种流体力学教学用演示帆船的局部结构示意图；

图4为本发明提出的一种流体力学教学用演示帆船的局部结构剖视示意图。

图中：1控制器、2演示池、3拉力传感器、4风机、5风机罩、6第一出风口、7传送带、8转动轴、9安装块、10转动圆柱、11帆布、12连接轴、13磁力画笔、14演示帆船、15擦拭磁铁、16测力弹簧、17水泵、18水槽、19水管、20第二出风口、21数码显示管、22第三出风口、23电动机、24螺纹丝杆、25转动圆盘、26连接杆、27步进电机二、28齿盘、29步进电机一、30齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-4，一种流体力学教学用演示帆船，包括演示池2，演示池2的两侧内壁底部开设有凹槽，且凹槽通过轴承套接有两个转动轴8，两个转动轴8的圆周外壁套接有传送带7，且传送带7的圆周外壁设置有软性的磁力画板，演示池2的内部设置有纯净水，且纯净水的表面浮有演示帆船14，演示帆船14的底部通过螺栓连接有安装块9，安装块9的四周通过螺栓连接有测力弹簧16，演示池2的一端内壁顶部通过螺栓连接有水槽18，演示池2的一端内壁套接有水管19，演示池2的另一端顶部通过螺栓连接有风机罩5，风机罩5的一端内壁通过螺栓连接有风机4，风机罩5的另一端通过螺栓连接有第一出风口6，演示池2的顶部一侧通过螺栓连接有第二出风口20，演示池2的顶部另一侧通过螺栓连接有第三出风口22，演示池2的顶部四周均通过螺栓连接有数码显示管21，演示帆船14的顶部开设有第一孔洞，且第一孔洞套接有转动圆柱10，转动圆柱10的圆周内壁套接有连接轴12，连接轴12的顶部通过螺栓连接有螺纹丝杆24，演示帆船14的顶部内壁通过螺栓连接有步进电机一29，且步进电机一29的输出轴套接有齿轮30。

本发明中，转动圆柱10的圆周外壁底部套接有齿盘28，且齿盘28与齿轮30相啮合，且转动圆柱10的圆周外壁顶部通过螺栓连接有连接杆26，且连接杆26的顶部通过螺栓连接有帆布11，且帆布11的顶部通过螺栓连接有转动圆盘25，且转动圆盘25与螺纹丝杆24螺纹连接，演示池2的底部中间通过螺栓连接有擦拭磁铁15，且擦拭磁铁15的一侧位于传送带7表面的软性磁力画板的底部，安装块9的底部中间通过螺栓连接有磁力画笔13，且磁力画笔13位于传送带7表面的软性磁力画板的顶部，演示池2的底部内壁一端通过螺栓连接有水泵17，且水泵17的一端与水管19相连接，演示池2的一侧通过螺栓连接有电动机23，且电动机23的输出轴与转动轴8相连接，演示帆船14的底部内壁通过螺栓连接有步进电机二27，且步进电机二27的输出轴与连接轴12相连接，测力弹簧16的一端通过螺栓与拉力传感器3相连接，演示池2的一端通过螺栓连接有控制器1，且控制器1通过开关与风机4、水泵17、数码显示管21、电动机23、步进电机一29、步进电机二27相连接，演示池2的四周内壁通过螺栓连接有拉力传感器3，且四个拉力传感器3通过信号线与控制器1的输入端相连接。

使用时，演示的操作人员在使用该设备前，首先将该设备的演示池2内部填充足量的干净的纯净水，将演示帆船14悬浮起来，并且保持演示池14内部的测力弹簧16与演示池14的底部保持水平，将设备接通电源，并将设备控制器1进行调节，通过设备的控制器1调节步进电机一29来进行演示帆船14的帆布11的角度调节，并通过控制步进电机二27来进行演示帆船14的帆布11的开合度与受风面积的大小的调节，通过控制器1将演示池2顶部的四个数码显示管21重置，待全部准备完毕后通过控制器1控制电动机23、拉力传感器3、风机4、数码显示管21进行工作，并可以根据演示实验所需的要求进行风量大小的调节来进行演示，拉力传感器3测得的数值被直观的显示在数码显示管21中，演示池2底部的传送带7表面的软性磁力画板配合磁力画笔13可以描绘出演示帆船14的移动轨迹，且设备的第一出风口6、第二出风口20、第三出风口22可以进行手动的调节，来真实的模拟演示帆船14从各个角度受到风力的影响。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流体力学教学用演示帆船，包括演示池（2），其特征在于，所述演示池（2）的两侧内壁底部开设有凹槽，且凹槽通过轴承套接有两个转动轴（8），两个所述转动轴（8）的圆周外壁套接有传送带（7），且传送带（7）的圆周外壁设置有软性的磁力画板，所述演示池（2）的内部设置有纯净水，且纯净水的表面浮有演示帆船（14），所述演示帆船（14）的底部通过螺栓连接有安装块（9），所述安装块（9）的四周通过螺栓连接有测力弹簧（16），所述演示池（2）的一端内壁顶部通过螺栓连接有水槽（18），所述演示池（2）的一端内壁套接有水管（19），所述演示池（2）的另一端顶部通过螺栓连接有风机罩（5），所述风机罩（5）的一端内壁通过螺栓连接有风机（4），所述风机罩（5）的另一端通过螺栓连接有第一出风口（6），所述演示池（2）的顶部一侧通过螺栓连接有第二出风口（20），所述演示池（2）的顶部另一侧通过螺栓连接有第三出风口（22），所述演示池（2）的顶部四周均通过螺栓连接有数码显示管（21），所述演示帆船（14）的顶部开设有第一孔洞，且第一孔洞套接有转动圆柱（10），所述转动圆柱（10）的圆周内壁套接有连接轴（12），所述连接轴（12）的顶部通过螺栓连接有螺纹丝杆（24），所述演示帆船（14）的顶部内壁通过螺栓连接有步进电机一（29），且步进电机一（29）的输出轴套接有齿轮（30）。

2.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述转动圆柱（10）的圆周外壁底部套接有齿盘（28），且齿盘（28）与齿轮（30）相啮合，且转动圆柱（10）的圆周外壁顶部通过螺栓连接有连接杆（26），且连接杆（26）的顶部通过螺栓连接有帆布（11），且帆布（11）的顶部通过螺栓连接有转动圆盘（25），且转动圆盘（25）与螺纹丝杆（24）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述演示池（2）的底部中间通过螺栓连接有擦拭磁铁（15），且擦拭磁铁（15）的一侧位于传送带（7）表面的软性磁力画板的底部。

4.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述安装块（9）的底部中间通过螺栓连接有磁力画笔（13），且磁力画笔（13）位于传送带（7）表面的软性磁力画板的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述演示池（2）的底部内壁一端通过螺栓连接有水泵（17），且水泵（17）的一端与水管（19）相连接。

6.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述演示池（2）的一侧通过螺栓连接有电动机（23），且电动机（23）的输出轴与转动轴（8）相连接。

7.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述演示帆船（14）的底部内壁通过螺栓连接有步进电机二（27），且步进电机二（27）的输出轴与连接轴（12）相连接。

8.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述测力弹簧（16）的一端通过螺栓与拉力传感器（3）相连接。

9.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述演示池（2）的一端通过螺栓连接有控制器（1），且控制器（1）通过开关与风机（4）、水泵（17）、数码显示管（21）、电动机（23）、步进电机一（29）、步进电机二（27）相连接。

10.根据权利要求1所述的一种流体力学教学用演示帆船，其特征在于，所述演示池（2）的四周内壁通过螺栓连接有拉力传感器（3），且四个拉力传感器（3）通过信号线与控制器（1）的输入端相连接。