CN110057560A - 一种测量弹簧劲度系数的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测量弹簧劲度系数的装置,包括防护支撑壳,带有刻度线的限位支撑架结构,劲度系数测量弹簧结构,测试球,塑料指示板,可标记方便提携防护盖结构,可折叠防护的支撑底座结构,防掉落挡块,卡孔和荧光贴条,所述的带有刻度线的限位支撑架结构固定在防护支撑壳的正表面。本发明限位螺杆和调节柄的设置,有利于手握调节柄进行拧动,调节限位螺杆和限位螺杆之间的距离,满足不同直径测试球放置的需要;防护盖板,手提握柄,和顶紧螺钉的设置,有利于手握手提握柄对测量装置的携带,增加使用的便捷性;旋转轴,固定套管,防护挡板和固定卡柱的设置,有利于从正面起到遮挡防护的作用,防止测试球的跌落。
Description
技术领域
本发明属于教学设备技术领域,尤其涉及一种测量弹簧劲度系数的装置。
背景技术
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作“ 弹簧 ”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。弹簧是广泛使用的复位元件,弹簧的劲度系数即弹簧的轴向受力与轴向变形量的 比值(k=F/s),是衡量弹簧性能的一项参数。劲度系数,即倔强系数(弹性系数)。它描述单位形变量时所产生弹力的大小。k值大,说明形变单位长度需要的力大,或者说弹簧“韧”。劲度系数又称刚度系数或者倔强系数。劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。每批弹簧在出厂前都要通过拉伸测试来检测其 劲度系数,目前市面上出售的弹簧劲度系数检测仪一次只能测一根弹簧,检测效率较低。胡克定律是中学生需要学习的课程内容,而现有实验装置质量过于沉重,价格较高,不具备让所有学生亲自动手测量的条件。这种现象在中学中广泛存在。中学生的验证实验教学中,对实验精度要求不高,却缺少一种操作简单、轻便且低成本的测量装置
中国专利公开号为CN107036804A,发明创造名称为批量检测弹簧劲度系数的装置,涉及检测设备技术领域,其包括固定座、直线导轨、多个滑动连接在直线导轨上的滑块、用于牵引所述滑块在直线导轨上滑动的牵引机构、用于检测所述滑块位移量的位移检测机构以及用于根据所述牵引机构的牵引力大小和位移检测机构检测的滑块位移量计算弹簧劲度系数的计算单元,所述固定座固定设置在直线导轨的前端,所述牵引机构设于直线导轨的后端,所述滑块并排间隔设置在固定座与牵引机构之间,所述位移检测机构与计算单元连接。但是现有的测量弹簧劲度系数的装置还存在着操作复杂,携带不方便和不具备遮挡防坠功能的问题。
因此,发明一种测量弹簧劲度系数的装置显得非常必要。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种测量弹簧劲度系数的装置,以解决现有的测量弹簧劲度系数的装置操作复杂,携带不方便和不具备遮挡防坠功能的问题。一种测量弹簧劲度系数的装置,包括防护支撑壳,带有刻度线的限位支撑架结构,劲度系数测量弹簧结构,测试球,塑料指示板,可标记方便提携防护盖结构,可折叠防护的支撑底座结构,防掉落挡块,卡孔和荧光贴条,所述的带有刻度线的限位支撑架结构固定在防护支撑壳的正表面;所述的防护支撑壳安装在可折叠防护的支撑底座结构的内部上侧位置;所述的劲度系数测量弹簧结构安装在防护支撑壳的内部下侧位置;所述的测试球设置在带有刻度线的限位支撑架结构的上部中间位置;所述的塑料指示板横向放置在防掉落挡块和防掉落挡块之间;所述的可标记方便提携防护盖结构安装在防护支撑壳的上部;所述的防掉落挡块设置在带有刻度线的限位支撑架结构的内侧;所述的卡孔开设在防护支撑壳的内部正表面下部中间位置;所述的荧光贴条胶接在塑料指示板的正表面左侧位置;所述的带有刻度线的限位支撑架结构包括U型支撑架,劲度系数刻度线,限位螺杆和调节柄,所述的劲度系数刻度线刻画在U型支撑架垂直段的正表面;所述的限位螺杆分别螺纹连接在U型支撑架的左右两侧下部位置;所述的调节柄胶接在限位螺杆的外侧顶端。
优选的,所述的劲度系数测量弹簧结构包括顶出块,连接顶板,指针,顶出弹簧和按压垫,所述的顶出块胶接在连接顶板的上表面中间位置;所述的指针分别螺钉连接在连接顶板的左右两侧位置;所述的顶出弹簧螺钉连接在连接顶板的下表面中间位置;所述的按压垫分别胶接在连接顶板的上表面左右两侧位置。
优选的,所述的可标记方便提携防护盖结构包括防护盖板,手提握柄,防滑套,标签贴和顶紧螺钉,所述的手提握柄轴接在防护盖板的上表面中间位置;所述的防滑套套接在手提握柄的外表面中间位置;所述的标签贴胶接在防护盖板正表面中间位置;所述的顶紧螺钉分别螺纹连接在防护盖板的左右两侧中间位置。
优选的,所述的可折叠防护的支撑底座结构包括底座板,旋转轴,固定套管,防护挡板,固定吸盘和固定卡柱,所述的旋转轴插接在固定套管和固定套管之间;所述的固定套管分别胶接在底座板的正表面左右两侧位置;所述的防护挡板胶接在旋转轴的下表面中间位置;所述的固定吸盘分别胶接在底座板的下表面四角位置;所述的固定卡柱镶嵌在防护挡板的正表面下部中间位置。
优选的,所述的U型支撑架的下端胶接在底座板的内部上侧后部位置;所述的U型支撑架与防护支撑壳胶接设置。
优选的,所述的测试球放置在限位螺杆的上部;所述的限位螺杆和限位螺杆之间的距离设置为十五毫米至二十毫米。
优选的,所述的顶出弹簧具体采用不锈钢弹簧;所述的顶出弹簧的下端螺钉连接在防护支撑壳内部下表面中间位置;所述的顶出块具体采用圆柱形的橡胶块;所述的顶出块贯穿限位螺杆和限位螺杆之间的缝隙。
优选的,所述的连接顶板具体采用PVC塑料板;所述的连接顶板设置在限位螺杆的下部;所述的按压垫具体采用内凹型的硅胶垫。
优选的,所述的顶紧螺钉贯穿防护盖板顶紧在U型支撑架表面;所述的防滑套具体采用圆柱形的硅胶套;所述的防滑套的外表面设置有一字形的防滑纹。
优选的,所述的固定卡柱具体采用圆柱形的橡胶柱;所述的固定卡柱卡接在卡孔内;所述的防护支撑壳螺钉连接在底座板的上表面;所述的底座板具体采用橡胶座;所述的固定吸盘具体采用真空橡胶吸盘;所述的固定吸盘设置有四个。
优选的,所述的防掉落挡块具体采用弧形的PE橡胶块;所述的防掉落挡块设置有多个;所述的防掉落挡块和防掉落挡块之间等距离设置有多个。
优选的,所述的防护盖板扣接在防护支撑壳和U型支撑架的上端。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1.本发明中,所述的刻度线的设置,有利于进行数值的测量查看。
2.本发明中,所述的顶出块,连接顶板,指针,顶出弹簧和按压垫的设置,有利于手指放置在按压垫上,向下按压连接顶板,从而压缩顶出弹簧,当压缩到最低处时,松开手指在顶出弹簧的作用下,将顶出块贯穿限位螺杆和限位螺杆的缝隙,从而将测试球顶起,在测试球的作用下带动塑料指示板向上运动,达到最高处时塑料指示板被防掉落挡块卡接在最高点,该点测试球与防掉落挡块所具有重力势能能即约等于顶出弹簧因受挤压而具有的弹性势能,从而计算出顶出弹簧的劲度系数。
3.本发明中,所述的限位螺杆和调节柄的设置,有利于手握调节柄进行拧动,调节限位螺杆和限位螺杆之间的距离,从而满足不同直径测试球放置的需要。
4.本发明中,所述的防护盖板,手提握柄,和顶紧螺钉的设置,有利于手握手提握柄方便对测量装置的携带,增加使用的便捷性。
5.本发明中,所述的防滑套的外表面设置有一字形的防滑纹,有利于在抓握时起到防滑的作用,增加抓握的舒适性。
6.本发明中,所述的标签贴的设置,有利于对该装置的归属进行标识,方便使用时的查找。
7.本发明中,所述的固定吸盘具体采用真空橡胶吸盘;所述的固定吸盘设置有四个,有利于增加该装置的稳定性,方便测量操作的进行。
8.本发明中,所述的旋转轴,固定套管,防护挡板和固定卡柱的设置,有利于从正面起到遮挡防护的作用,防止测试球的跌落。
9.本发明中,所述的防掉落挡块具体采用弧形的PE橡胶块;所述的防掉落挡块设置有多个;所述的防掉落挡块和防掉落挡块之间等距离设置有多个,有利于起到阻挡限位的作用。
10.本发明中,所述的荧光贴条和塑料指示板的设置,有利于起到反光的作用,方便进行查看。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的带有刻度线的限位支撑架结构的结构示意图。
图3是本发明的劲度系数测量弹簧结构的结构示意图。
图4是本发明的可标记方便提携防护盖结构的结构示意图。
图5是本发明的可折叠防护的支撑底座结构的结构示意图。
图中:
1、防护支撑壳; 2、带有刻度线的限位支撑架结构;21、U型支撑架;22、劲度系数刻度线;23、限位螺杆;24、调节柄;3、劲度系数测量弹簧结构;31、顶出块;32、连接顶板;33、指针;34、顶出弹簧;35、按压垫;4、测试球;5、塑料指示板; 6、可标记方便提携防护盖结构;61、防护盖板;62、手提握柄;63、防滑套;64、标签贴;65、顶紧螺钉; 7、可折叠防护的支撑底座结构;71、底座板;72、旋转轴;73、固定套管;74、防护挡板;75、固定吸盘;76、固定卡柱;8、防掉落挡块;9、卡孔;10、荧光贴条。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述:
实施例:
如附图1至附图2所示,本发明提供一种测量弹簧劲度系数的装置,包括防护支撑壳1,带有刻度线的限位支撑架结构2,劲度系数测量弹簧结构3,测试球4,塑料指示板5,可标记方便提携防护盖结构6,可折叠防护的支撑底座结构7,防掉落挡块8,卡孔9和荧光贴条10,所述的带有刻度线的限位支撑架结构2固定在防护支撑壳1的正表面;所述的防护支撑壳1安装在可折叠防护的支撑底座结构7的内部上侧位置;所述的劲度系数测量弹簧结构3安装在防护支撑壳1的内部下侧位置;所述的测试球4设置在带有刻度线的限位支撑架结构2的上部中间位置;所述的塑料指示板5横向放置在防掉落挡块8和防掉落挡块8之间;所述的可标记方便提携防护盖结构6安装在防护支撑壳1的上部;所述的防掉落挡块8设置在带有刻度线的限位支撑架结构2的内侧;所述的卡孔9开设在防护支撑壳1的内部正表面下部中间位置;所述的荧光贴条10胶接在塑料指示板5的正表面左侧位置;所述的带有刻度线的限位支撑架结构2包括U型支撑架21,劲度系数刻度线22,限位螺杆23和调节柄24,所述的劲度系数刻度线22刻画在U型支撑架21垂直段的正表面;所述的限位螺杆23分别螺纹连接在U型支撑架21的左右两侧下部位置;所述的调节柄24胶接在限位螺杆23的外侧顶端;拧动调节柄24调节限位螺杆23和限位螺杆23之间的距离,将测试球4放置在限位螺杆23和限位螺杆23之间的缝隙上部。
如附图3所示,上述实施例中,具体的,所述的劲度系数测量弹簧结构3包括顶出块31,连接顶板32,指针33,顶出弹簧34和按压垫35,所述的顶出块31胶接在连接顶板32的上表面中间位置;所述的指针33分别螺钉连接在连接顶板32的左右两侧位置;所述的顶出弹簧34螺钉连接在连接顶板32的下表面中间位置;所述的按压垫35分别胶接在连接顶板32的上表面左右两侧位置;手指放置在按压垫35上,向下按压连接顶板32,从而压缩顶出弹簧34,当压缩到最低处时,松开手指在顶出弹簧34的作用下,将顶出块31贯穿限位螺杆23和限位螺杆23的缝隙,从而将测试球4顶起,在测试球4的作用下带动塑料指示板5向上运动,达到最高处时塑料指示板5被防掉落挡块8卡接在最高点,该点测试球4与防掉落挡块8所具有重力势能能即约等于顶出弹簧34因受挤压而具有的弹性势能,通过查看劲度系数刻度线22从而计算出顶出弹簧34的劲度系数。
如附图4所示,上述实施例中,具体的,所述的可标记方便提携防护盖结构6包括防护盖板61,手提握柄62,防滑套63,标签贴64和顶紧螺钉65,所述的手提握柄62轴接在防护盖板61的上表面中间位置;所述的防滑套63套接在手提握柄62的外表面中间位置;所述的标签贴64胶接在防护盖板61正表面中间位置;所述的顶紧螺钉65分别螺纹连接在防护盖板61的左右两侧中间位置;比对标签贴64上的信息,手握防滑套63和手提握柄62,提动该装置到使用位置。
如附图5所示,上述实施例中,具体的,所述的可折叠防护的支撑底座结构7包括底座板71,旋转轴72,固定套管73,防护挡板74,固定吸盘75和固定卡柱76,所述的旋转轴72插接在固定套管73和固定套管73之间;所述的固定套管73分别胶接在底座板71的正表面左右两侧位置;所述的防护挡板74胶接在旋转轴72的下表面中间位置;所述的固定吸盘75分别胶接在底座板71的下表面四角位置;所述的固定卡柱76镶嵌在防护挡板74的正表面下部中间位置;将固定吸盘75吸附在实验桌面上,向外侧掰动防护挡板74,使得固定卡柱76从卡孔9内拔出,在此过程中旋转轴72会在固定套管73内转动。
上述实施例中,具体的,所述的U型支撑架21的下端胶接在底座板71的内部上侧后部位置;所述的U型支撑架21与防护支撑壳1胶接设置。
上述实施例中,具体的,所述的测试球4放置在限位螺杆23的上部;所述的限位螺杆23和限位螺杆23之间的距离设置为十五毫米至二十毫米。
上述实施例中,具体的,所述的顶出弹簧34具体采用不锈钢弹簧;所述的顶出弹簧34的下端螺钉连接在防护支撑壳1内部下表面中间位置;所述的顶出块31具体采用圆柱形的橡胶块;所述的顶出块31贯穿限位螺杆23和限位螺杆23之间的缝隙。
上述实施例中,具体的,所述的连接顶板32具体采用PVC塑料板;所述的连接顶板32设置在限位螺杆23的下部;所述的按压垫35具体采用内凹型的硅胶垫。
上述实施例中,具体的,所述的顶紧螺钉65贯穿防护盖板61顶紧在U型支撑架21表面;所述的防滑套63具体采用圆柱形的硅胶套;所述的防滑套63的外表面设置有一字形的防滑纹。
上述实施例中,具体的,所述的固定卡柱76具体采用圆柱形的橡胶柱;所述的固定卡柱76卡接在卡孔9内;所述的防护支撑壳1螺钉连接在底座板71的上表面;所述的底座板71具体采用橡胶座;所述的固定吸盘75具体采用真空橡胶吸盘;所述的固定吸盘75设置有四个。
上述实施例中,具体的,所述的防掉落挡块8具体采用弧形的PE橡胶块;所述的防掉落挡块8设置有多个;所述的防掉落挡块8和防掉落挡块8之间等距离设置有多个。
上述实施例中,具体的,所述的防护盖板61扣接在防护支撑壳1和U型支撑架21的上端。
工作原理
本发明在使用时,首先,比对标签贴64上的信息,手握防滑套63和手提握柄62,提动该装置到使用位置;将固定吸盘75吸附在实验桌面上,向外侧掰动防护挡板74,使得固定卡柱76从卡孔9内拔出,在此过程中旋转轴72会在固定套管73内转动;然后,拧动调节柄24调节限位螺杆23和限位螺杆23之间的距离,将测试球4放置在限位螺杆23和限位螺杆23之间的缝隙上部;最后,手指放置在按压垫35上,向下按压连接顶板32,从而压缩顶出弹簧34,当压缩到最低处时,松开手指在顶出弹簧34的作用下,将顶出块31贯穿限位螺杆23和限位螺杆23的缝隙,从而将测试球4顶起,在测试球4的作用下带动塑料指示板5向上运动,达到最高处时塑料指示板5被防掉落挡块8卡接在最高点,该点测试球4与防掉落挡块8所具有重力势能能即约等于顶出弹簧34因受挤压而具有的弹性势能,通过查看劲度系数刻度线22从而计算出顶出弹簧34的劲度系数。
利用本发明所述的技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,设计出类似的技术方案,而达到上述技术效果的,均是落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,该测量弹簧劲度系数的装置,包括防护支撑壳(1),带有刻度线的限位支撑架结构(2),劲度系数测量弹簧结构(3),测试球(4),塑料指示板(5),可标记方便提携防护盖结构(6),可折叠防护的支撑底座结构(7),防掉落挡块(8),卡孔(9)和荧光贴条(10),所述的带有刻度线的限位支撑架结构(2)固定在防护支撑壳(1)的正表面;所述的防护支撑壳(1)安装在可折叠防护的支撑底座结构(7)的内部上侧位置;所述的劲度系数测量弹簧结构(3)安装在防护支撑壳(1)的内部下侧位置;所述的测试球(4)设置在带有刻度线的限位支撑架结构(2)的上部中间位置;所述的塑料指示板(5)横向放置在防掉落挡块(8)和防掉落挡块(8)之间;所述的可标记方便提携防护盖结构(6)安装在防护支撑壳(1)的上部;所述的防掉落挡块(8)设置在带有刻度线的限位支撑架结构(2)的内侧;所述的卡孔(9)开设在防护支撑壳(1)的内部正表面下部中间位置;所述的荧光贴条(10)胶接在塑料指示板(5)的正表面左侧位置;所述的带有刻度线的限位支撑架结构(2)包括U型支撑架(21),劲度系数刻度线(22),限位螺杆(23)和调节柄(24),所述的劲度系数刻度线(22)刻画在U型支撑架(21)垂直段的正表面;所述的限位螺杆(23)分别螺纹连接在U型支撑架(21)的左右两侧下部位置;所述的调节柄(24)胶接在限位螺杆(23)的外侧顶端。
2.如权利要求1所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的劲度系数测量弹簧结构(3)包括顶出块(31),连接顶板(32),指针(33),顶出弹簧(34)和按压垫(35),所述的顶出块(31)胶接在连接顶板(32)的上表面中间位置;所述的指针(33)分别螺钉连接在连接顶板(32)的左右两侧位置;所述的顶出弹簧(34)螺钉连接在连接顶板(32)的下表面中间位置;所述的按压垫(35)分别胶接在连接顶板(32)的上表面左右两侧位置。
3.如权利要求1所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的可标记方便提携防护盖结构(6)包括防护盖板(61),手提握柄(62),防滑套(63),标签贴(64)和顶紧螺钉(65),所述的手提握柄(62)轴接在防护盖板(61)的上表面中间位置;所述的防滑套(63)套接在手提握柄(62)的外表面中间位置;所述的标签贴(64)胶接在防护盖板(61)正表面中间位置;所述的顶紧螺钉(65)分别螺纹连接在防护盖板(61)的左右两侧中间位置。
4.如权利要求1所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的可折叠防护的支撑底座结构(7)包括底座板(71),旋转轴(72),固定套管(73),防护挡板(74),固定吸盘(75)和固定卡柱(76),所述的旋转轴(72)插接在固定套管(73)和固定套管(73)之间;所述的固定套管(73)分别胶接在底座板(71)的正表面左右两侧位置;所述的防护挡板(74)胶接在旋转轴(72)的下表面中间位置;所述的固定吸盘(75)分别胶接在底座板(71)的下表面四角位置;所述的固定卡柱(76)镶嵌在防护挡板(74)的正表面下部中间位置。
5.如权利要求4所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的U型支撑架(21)的下端胶接在底座板(71)的内部上侧后部位置;所述的U型支撑架(21)与防护支撑壳(1)胶接设置。
6.如权利要求1所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的测试球(4)放置在限位螺杆(23)的上部;所述的限位螺杆(23)和限位螺杆(23)之间的距离设置为十五毫米至二十毫米。
7.如权利要求2所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的顶出弹簧(34)具体采用不锈钢弹簧;所述的顶出弹簧(34)的下端螺钉连接在防护支撑壳(1)内部下表面中间位置;所述的顶出块(31)具体采用圆柱形的橡胶块;所述的顶出块(31)贯穿限位螺杆(23)和限位螺杆(23)之间的缝隙。
8.如权利要求2所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的连接顶板(32)具体采用PVC塑料板;所述的连接顶板(32)设置在限位螺杆(23)的下部;所述的按压垫(35)具体采用内凹型的硅胶垫。
9.如权利要求3所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的顶紧螺钉(65)贯穿防护盖板(61)顶紧在U型支撑架(21)表面;所述的防滑套(63)具体采用圆柱形的硅胶套;所述的防滑套(63)的外表面设置有一字形的防滑纹。
10.如权利要求1所述的测量弹簧劲度系数的装置,其特征在于,所述的固定卡柱(76)具体采用圆柱形的橡胶柱;所述的固定卡柱(76)卡接在卡孔(9)内;所述的防护支撑壳(1)螺钉连接在底座板(71)的上表面;所述的底座板(71)具体采用橡胶座;所述的固定吸盘(75)具体采用真空橡胶吸盘;所述的固定吸盘(75)设置有四个。
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