一种机械自动结构演示教学装置
技术领域
本发明涉及一种教学用具,具体是一种机械自动结构演示教学装置。
背景技术
机械自动化:自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。
机械自动化的真正大放光彩的时候应是近代西方的工业革命时期,当时瓦特改进的蒸汽机中就运用了多个机械自动控制调节系统:离心式调速器和节流阀等。离心式调速器开创了机械自动控制的一个新的里程碑。
机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。
关于机械传动部分的内容如何能够用自动化进行控制,这部分结合在一起的内容学生不容易理解,教师讲解的也比较费劲,如果有具体设备进行演示,学生将更容易理解。
因此本发明提供了一种机械自动结构演示教学装置来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械自动结构演示教学装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种机械自动结构演示教学装置,包括底板、固定在底板上且与底板垂直的竖立板和滑动板;所述底板的下端对称安装有支腿,所述滑动板的后端固定有滑块,滑块与设置在竖立板前端的滑轨滑动连接,所述滑动板的上端固定有用于安装电机的承接板,承接板水平放置且与滑动板垂直,滑动板的下端设置有由电机驱动的气动机构,气动机构通过连通管与密封筒连通,所述密封筒内设置有贯穿密封筒下壁且与齿条板固定连接的气动杆,所述齿条板的侧端安装有与之啮合的齿轮,齿轮通过转轴转动安装在滑动板上,滑动板上还转动安装有套设在转轴外侧的柱形筒,柱形筒通过棘轮机构与转轴连接,柱形筒的外侧通过传动带与主动轮转动连接。
作为本发明进一步的方案:所述气动机构包括活塞缸和转盘,转盘转动在滑动板上且通过传动带与电机的输出轴转动连接。
作为本发明再进一步的方案:所述转盘的前端偏心位置处转动安装有连接杆,连接杆远离转盘的一端与贯穿活塞缸设置的推动杆铰接,推动杆远离连接杆的一端与设置于活塞缸内的活塞固定连接。
作为本发明再进一步的方案:所述活塞缸通过连通管与密封筒连通,所述密封筒和活塞缸均固定在承接板的下端。
作为本发明再进一步的方案:还包括从动轮,所述从动轮转动安装在滑动板上且与主动轮对称设置。
作为本发明再进一步的方案:所述棘轮机构包括棘轮和棘爪,棘轮固定在转轴上,棘爪的一端卡入到棘轮的轮齿内侧,另一端通过扭簧转动安装在柱形筒的内壁上。
作为本发明再进一步的方案:所述竖立板上还安装有与电机电性连接的启停开关。
作为本发明再进一步的方案:所述底板上设置有多个与安装在竖立板上的指示灯电连接的接触开关。
作为本发明再进一步的方案:多个所述接触开关等距排放。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明设计新颖,设置的齿条板在气动机构的驱动作用下向下移动时带动齿轮转动,齿轮转动时带动转轴转动,转轴通过棘轮机构带动柱形筒转动,柱形筒通过传动带带动主动轮转动,从而实现滑动板的移动,当齿条板向上移动时,由于棘轮机构的作用使得柱形筒不发生转动,从而滑动板静止不动,通过气动机构带动滑动板直线移动,从而实现机械自动结构的直观性展示,方便学习,设置的指示灯及接触开关可更加直观的观察到滑动板的移动速度。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图。
图2为实施例二的结构示意图。
图3为机械自动结构演示教学装置中A-A方向的剖面图。
图4为机械自动结构演示教学装置中棘轮机构的结构示意图。
图中:1-竖立板、2-滑轨、3-底板、4-支腿、5-启停开关、6-滑动板、7-承接板、8-活塞缸、9-活塞、10-推动杆、11-电机、12-转盘、13-连接杆、14-密封筒、15-气动杆、16-齿条杆、17-齿轮、18-主动轮、19-从动轮、20-指示灯、21-接触开关、22-柱形筒、23-转轴、24-棘轮机构、25-棘轮、26-棘爪。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1~4;
实施例一
本发明实施例中,一种机械自动结构演示教学装置,包括底板3、固定在底板3上且与底板3垂直的竖立板1和滑动板6;所述底板3的下端对称安装有支腿4,支腿4起到支撑作用,所述滑动板6的后端固定有滑块,滑块与设置在竖立板1前端的滑轨2滑动连接,从而实现滑动板6可相对竖立板1进行水平方向的移动,所述滑动板6的上端固定有用于安装电机11的承接板7,承接板7水平放置且与滑动板6垂直,滑动板6的下端设置有由电机11驱动的气动机构,气动机构通过连通管与密封筒14连通,所述密封筒14内设置有贯穿密封筒14下壁且与齿条板16固定连接的气动杆15,气动机构驱动气动杆15在密封筒14内上下移动从而带动齿条板16往复性上下移动,所述齿条板16的侧端安装有与之啮合的齿轮17,齿轮17通过转轴23转动安装在滑动板6上,滑动板6上还转动安装有套设在转轴23外侧的柱形筒22,柱形筒22通过棘轮机构24与转轴23连接,柱形筒22的外侧通过传动带与主动轮18转动连接,齿条板16向下移动时带动齿轮17转动,齿轮17转动时带动转轴23转动,转轴23通过棘轮机构24带动柱形筒22转动,柱形筒22通过传动带带动主动轮18转动,从而实现滑动板6的移动,当齿条板16向上移动时,由于棘轮机构24的作用使得柱形筒22不发生转动,从而滑动板6静止不动,通过气动机构带动滑动板6直线移动,从而机械自动结构的直观性展示,方便学习。
具体来说,所述气动机构包括活塞缸8和转盘12,转盘12转动在滑动板6上且通过传动带与电机11的输出轴转动连接,转盘12的前端偏心位置处转动安装有连接杆13,连接杆13远离转盘12的一端与贯穿活塞缸8设置的推动杆10铰接,推动杆10远离连接杆13的一端与设置于活塞缸8内的活塞9固定连接,转盘12转动时通过连接杆13和推动杆10的作用带动活塞9在活塞缸8内往复性左右移动。
所述活塞缸8通过连通管与密封筒14连通,所述密封筒14和活塞缸8均固定在承接板7的下端。
为了增加滑动板6的稳定性,同时降低滑块与导轨2之间的摩擦力,本发明在具体实施过程中,还包括从动轮19,所述从动轮19转动安装在滑动板6上且与主动轮18对称设置。
具体来说,所述棘轮机构24包括棘轮25和棘爪26,棘轮25固定在转轴23上,棘爪26的一端卡入到棘轮25的轮齿内侧,另一端通过扭簧转动安装在柱形筒22的内壁上,从而实现转轴23正反转时,柱形筒22进行单向转动。
所述竖立板1上还安装有与电机11电性连接的启停开关5。
实施例二
本发明实施例中,一种机械自动结构演示教学装置,包括底板3、固定在底板3上且与底板3垂直的竖立板1和滑动板6;所述底板3的下端对称安装有支腿4,支腿4起到支撑作用,所述滑动板6的后端固定有滑块,滑块与设置在竖立板1前端的滑轨2滑动连接,从而实现滑动板6可相对竖立板1进行水平方向的移动,所述滑动板6的上端固定有用于安装电机11的承接板7,承接板7水平放置且与滑动板6垂直,滑动板6的下端设置有由电机11驱动的气动机构,气动机构通过连通管与密封筒14连通,所述密封筒14内设置有贯穿密封筒14下壁且与齿条板16固定连接的气动杆15,气动机构驱动气动杆15在密封筒14内上下移动从而带动齿条板16往复性上下移动,所述齿条板16的侧端安装有与之啮合的齿轮17,齿轮17通过转轴23转动安装在滑动板6上,滑动板6上还转动安装有套设在转轴23外侧的柱形筒22,柱形筒22通过棘轮机构24与转轴23连接,柱形筒22的外侧通过传动带与主动轮18转动连接,齿条板16向下移动时带动齿轮17转动,齿轮17转动时带动转轴23转动,转轴23通过棘轮机构24带动柱形筒22转动,柱形筒22通过传动带带动主动轮18转动,从而实现滑动板6的移动,当齿条板16向上移动时,由于棘轮机构24的作用使得柱形筒22不发生转动,从而滑动板6静止不动,通过气动机构带动滑动板6直线移动,从而机械自动结构的直观性展示,方便学习,通过控制电机11的转速可实现滑动块6滑动速度的改变。
具体来说,所述气动机构包括活塞缸8和转盘12,转盘12转动在滑动板6上且通过传动带与电机11的输出轴转动连接,转盘12的前端偏心位置处转动安装有连接杆13,连接杆13远离转盘12的一端与贯穿活塞缸8设置的推动杆10铰接,推动杆10远离连接杆13的一端与设置于活塞缸8内的活塞9固定连接,转盘12转动时通过连接杆13和推动杆10的作用带动活塞9在活塞缸8内往复性左右移动。
所述活塞缸8通过连通管与密封筒14连通,所述密封筒14和活塞缸8均固定在承接板7的下端。
为了增加滑动板6的稳定性,同时降低滑块与导轨2之间的摩擦力,本发明在具体实施过程中,还包括从动轮19,所述从动轮19转动安装在滑动板6上且与主动轮18对称设置。
具体来说,所述棘轮机构24包括棘轮25和棘爪26,棘轮25固定在转轴23上,棘爪26的一端卡入到棘轮25的轮齿内侧,另一端通过扭簧转动安装在柱形筒22的内壁上,从而实现转轴23正反转时,柱形筒22进行单向转动。
所述竖立板1上还安装有与电机11电性连接的启停开关5。
为了更加直观的看到滑动块6滑动的速度,本发明在具体实施过程中还提供了另一种实施例来完善本申请,具体的,所述底板3上设置有多个与安装在竖立板1上的指示灯20电连接的接触开关21,多个所述接触开关21等距排放,当主动轮18移动到接触开关21上时会触动相应指示灯20亮起,主动轮18离开后指示灯20灭掉,通过一排指示灯20亮灭的速度方便观察滑动板6的移动速度。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。