CN110610638A - 一种数学集对分析随机性来源的演示装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数学集对分析随机性来源的演示装置及控制方法，包括底座，底座上端面的中部位置固定连接有一球形工作舱，球形工作舱顶部的中央位置固定连通有一投球口，投球口的顶部开口铰接有封盖，投球口的底端与球形工作舱的内腔相连通，球形工作舱的上端面且靠近投球口的位置处沿环形均匀开设有通气口，球形工作舱内腔底部的中央位置处固定连接有电机保护罩，电机保护罩的内腔中安装有调速电机，调速电机的输出轴上转动连接有转动杆；本发明通过风机、出气管、球形工作舱、收纳盒、进球管和空心塑料球等结构的设计，能够有效的使该设计方案具备结构简单，使用方便且模拟演示效果好的优点。

Description

一种数学集对分析随机性来源的演示装置及控制方法

技术领域

本发明涉及数学演示设备技术领域，具体涉及一种数学集对分析随机性来源的演示装置及控制方法。

背景技术

集对分析是处理系统确定性与不确定性相互作用的数学理论。其主要的数学工具是联系数，至今，集对分析已经得到广泛应用，且仍在发展之中。集对分析是在一定的问题背景下，对集对中2个集合的确定性与不确定性以及确定性与不确定性的相互作用所进行的一种系统和数学分析。通常包括对集对中2个集合的特性、关系、结构、状态、趋势、以及相互联系模式所进行的分析；这种分析一般通过建立所论2个集合的联系数进行。集对分析不仅适用于只有2个集合存在的场合，也适用于有多个集合存在的场合，这时需要先就每2个集合写出联系数，再对得到的若干个联系数作适当的运算和分析，以解决给定的问题。

目前大多数集对分析理论仍停留在理论阶段，所以该理论在应用推广过程中，会因为较抽象，导致学习人员难以理解，因此在进行具体教学时会存在诸多的困难，既不利于教师进行教学工作，也不利于学员进行学习，针对这一情况，我们提出了一种数学集对分析随机性来源的演示装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种数学集对分析随机性来源的演示装置及控制方法，针对现有技术的不足，该设计方案具备能够有效的对集对分析理论进行演示的优点，解决了原有的教学方式难以理解的问题。

本发明的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，包括底座，底座上端面的中部位置固定连接有一球形工作舱，球形工作舱顶部的中央位置固定连通有一投球口，投球口的顶部开口铰接有封盖，投球口的底端与球形工作舱的内腔相连通，球形工作舱的上端面且靠近投球口的位置处沿环形均匀开设有通气口，球形工作舱内腔底部的中央位置处固定连接有电机保护罩，电机保护罩的内腔中安装有调速电机，调速电机的输出轴上转动连接有转动杆，转动杆杆体左侧的顶部和底部均固定连接有飘带，转动杆杆体右侧的中部也固定连接有飘带，且转动杆左右两侧的飘带呈交错状；底座底部的四角均垂直固定连接有支脚，四根支脚之间固定连接有固定板，固定板的顶部通过螺栓安装有风机，风机的出风口处连通有出气管，出气管的顶端连接有圆形的固定圆盘，固定圆盘的内腔开设有空腔，出气管的顶端贯穿固定圆盘且连通于空腔，固定圆盘上端面的左、右两侧且以固定圆盘的中心为圆心沿圆周均匀固定连通有送气管。

本发明的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其中，底座上端面的左、右两侧均固定连接有收纳盒，且每个收纳盒的上端面且靠近球形工作舱的一侧均固定连通有进球管，进球管的管体往球形工作舱的一侧倾斜，且进球管倾斜后贯穿并延伸至球形工作舱的内腔，进球管的顶端开口呈圆弧状设置。

本发明的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其中，每个收纳盒的正面均铰接有单开门。

本发明的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其中，球形工作舱的内腔放置有若干质量较轻的空心塑料球，且多个空心塑料球的球体上依次写有01-09的阿拉伯数字；空心塑料球的球体大小均比进球管和投球口的口径小。

本发明的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其中，球形工作舱内腔的底部与固定圆盘的形状相同，多根送气管的顶端均贯穿底座且延伸至球形工作舱内腔的底端面。

本发明的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其中，固定圆盘上端面的中部通过固定块与底座的下端面进行固定连接。

一种数学集对分析随机性来源的控制方法，包括以下步骤：教员依次将多个写有数字的空心塑料球从投球口放入到球形工作舱中，并使用封盖密封投球口；先启动风机，使风机带来的风从出气管进入到固定圆盘的空腔中，并分流到多根送气管中，最后进入到球形工作舱的内腔，当空心塑料球受到来自送气管的强大气流时，便快速且有频率的在球形工作舱内部进行飘动和撞击，此时，启动调速电机，调速电机的输出轴即可带动转动杆进行旋转，并带动飘带转动，飘带转动时，撞击在飘动的空心塑料球上，工作人员通过调整调速电机的转速，加快飘带撞击空心塑料球的频率，最终，最靠近球形工作舱内壁的一颗空心塑料球会从进球管中进入到收纳盒中；持续上述步骤越来越多的空心塑料球会进入到收纳盒中，完成空心塑料球的随机性收集后，教员可取出收纳盒中的空心塑料球，并记录下空心塑料上面的数字。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过风机、出气管、球形工作舱、收纳盒、进球管和空心塑料球等结构的设计，能够有效的使该设计方案具备结构简单，使用方便且模拟演示效果好的优点；在进行使用时，能够有效的将球形工作舱内部的空心塑料球进行吹起，使空心塑料球能够在球形工作舱的内部进行充分搅动，且通过配合调速电机、转动杆和飘带的设计，能够有效的将吹起的空心塑料球进行二次搅动，且通过两个收纳盒和两个进球管的设置，可以使得该装置能够同时进行两组随机数据的演示，从而使最后得到的空心塑料球更加具备随机性，从而使最终演示的结果更加具备说服力，该设计方案，能够极大的减轻教师的教学负担，且能够更加有利于学员对数学集对分析随机性的理解，有效的解决了原有的教学方式学员难以理解的问题。

2、本发明通过在收纳盒正面设置的单开门，能够方便工作人员将收纳盒内部的空心塑料球拿取出来；通过设置的多个送气管，能够更有效的对球形工作舱内部所有的空心塑料球进行吹动，避免未吹起的空心塑料球停留在球形工作舱内腔的底部。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的正面剖视结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为固定圆盘的剖视结构示意图；

图5为球形工作舱的局部俯视结构示意图；

图6为球形工作舱俯视面内腔底部的结构示意图。

图中：1、底座；2、支脚；21、固定板；3、风机；31、出气管；4、球形工作舱；5、收纳盒；51、进球管；6、电机保护罩；7、空心塑料球；8、调速电机；81、转动杆；811、飘带；9、投球口；10、固定圆盘；101、送气管；102、空腔。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：请参阅图1-6，本发明的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，包括底座1，底座1上端面的中部位置固定连接有一球形工作舱4，球形工作舱4顶部的中央位置固定连通有一投球口9，投球口9的顶部开口铰接有封盖，投球口9的底端与球形工作舱4的内腔相连通，球形工作舱4的上端面且靠近投球口9的位置处沿环形均匀开设有通气口，球形工作舱4内腔底部的中央位置处固定连接有电机保护罩6，电机保护罩6的内腔中安装有调速电机8，该调速电机8为一种“QABP4kW-4P变频调速电机”，调速电机8的输出轴上转动连接有转动杆81，转动杆81杆体左侧的顶部和底部均固定连接有飘带811，转动杆81杆体右侧的中部也固定连接有飘带811，且转动杆81左右两侧的飘带811呈交错状；底座1底部的四角均垂直固定连接有支脚2，四根支脚2之间固定连接有固定板21，固定板21的顶部通过螺栓安装有风机3，该风机3为一种“2HB310-AA11-0.7高压鼓风机”，风机3的出风口处连通有出气管31，出气管31的顶端连接有圆形的固定圆盘10，固定圆盘10的内腔开设有空腔102，出气管31的顶端贯穿固定圆盘10且连通于空腔102，固定圆盘10上端面的左、右两侧且以固定圆盘10的中心为圆心沿圆周均匀固定连通有送气管101；本发明能够有效的使该设计方案具备结构简单，使用方便且模拟演示效果好的优点。

实施例2与实施例1的区别为：底座1上端面的左、右两侧均固定连接有收纳盒5，且每个收纳盒5的上端面且靠近球形工作舱4的一侧均固定连通有进球管51，进球管51的管体往球形工作舱4的一侧倾斜，且进球管51倾斜后贯穿并延伸至球形工作舱4的内腔，进球管51的顶端开口呈圆弧状设置；通过设置的收纳盒5和进球管51，且将进球管51设置成倾斜状，能够更有利于使空心塑料球7从进球管51进入到收纳盒5。

实施例3与实施例2的区别为：每个收纳盒5的正面均铰接有单开门；该设计，方便教员取出收纳盒5内部的空心塑料球7。

实施例4与实施例3的区别为：球形工作舱4的内腔放置有若干质量较轻的空心塑料球7，且多个空心塑料球7的球体上依次写有01-09的阿拉伯数字；空心塑料球7的球体大小均比进球管51和投球口9的口径小；该设计，能够使得球形工作舱4内腔中的空心塑料球7具备多个数字，保证随机性的同时，也能够提升演示结果的说服力。

实施例5与实施例4的区别为：球形工作舱4内腔的底部与固定圆盘10的形状相同，多根送气管101的顶端均贯穿底座1且延伸至球形工作舱4内腔的底端面；通过送气管101的设计，能够更有效的将球形工作舱4内腔底部的空心塑料球7进行吹起。

实施例6与实施例5的区别为：固定圆盘10上端面的中部通过固定块与底座1的下端面进行固定连接；该设计，有利于保证固定圆盘10的稳定性。

实施例7：一种数学集对分析随机性来源的控制方法，包括以下步骤：教员依次将多个写有数字的空心塑料球7从投球口9放入到球形工作舱4中（根据具体演示需要，教员可自行选择投入空心塑料球7的数量），并使用封盖密封投球口9；先启动风机3，使风机3带来的风从出气管31进入到固定圆盘10的空腔102中，并分流到多根送气管101中，最后进入到球形工作舱4的内腔，当空心塑料球7受到来自送气管101的强大气流时，便快速且有频率的在球形工作舱4内部进行飘动和撞击，此时，启动调速电机8，调速电机8的输出轴即可带动转动杆81进行旋转，并带动飘带811转动，飘带811转动时，能够有效的撞击在飘动的空心塑料球7上，工作人员通过调整调速电机8的转速，加快飘带811撞击空心塑料球7的频率，最终，最靠近球形工作舱4内壁的一颗空心塑料球7会从进球管51中进入到收纳盒5中；这个过程一直持续时，越来越多的空心塑料球7会进入到收纳盒5中，教员则可以根据具体的演示需要调整收纳盒5中空心塑料球7的数量；完成空心塑料球7的随机性收集后，教员可取出收纳盒5中的空心塑料球7，并记录下空心塑料球7上面的数字。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种数学集对分析随机性来源的演示装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上端面的中部位置固定连接有一球形工作舱（4），所述球形工作舱（4）顶部的中央位置固定连通有一投球口（9），所述投球口（9）的顶部开口铰接有封盖，所述投球口（9）的底端与球形工作舱（4）的内腔相连通，所述球形工作舱（4）的上端面且靠近投球口（9）的位置处沿环形均匀开设有通气口，所述球形工作舱（4）内腔底部的中央位置处固定连接有电机保护罩（6），所述电机保护罩（6）的内腔中安装有调速电机（8），所述调速电机（8）的输出轴上转动连接有转动杆（81），所述转动杆（81）杆体左侧的顶部和底部均固定连接有飘带（811），所述转动杆（81）杆体右侧的中部也固定连接有飘带（811），且所述转动杆（81）左右两侧的飘带（811）呈交错状；

所述底座（1）底部的四角均垂直固定连接有支脚（2），四根所述支脚（2）之间固定连接有固定板（21），所述固定板（21）的顶部通过螺栓安装有风机（3），所述风机（3）的出风口处连通有出气管（31），所述出气管（31）的顶端连接有圆形的固定圆盘（10），所述固定圆盘（10）的内腔开设有空腔（102），所述出气管（31）的顶端贯穿固定圆盘（10）且连通于空腔（102），所述固定圆盘（10）上端面的左、右两侧且以固定圆盘（10）的中心为圆心沿圆周均匀固定连通有送气管（101）。

2.根据权利要求1所述的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其特征在于：所述底座（1）上端面的左、右两侧均固定连接有收纳盒（5），且每个所述收纳盒（5）的上端面且靠近球形工作舱（4）的一侧均固定连通有进球管（51），所述进球管（51）的管体往球形工作舱（4）的一侧倾斜，且进球管（51）倾斜后贯穿并延伸至所述球形工作舱（4）的内腔，所述进球管（51）的顶端开口呈圆弧状设置。

3.根据权利要求2所述的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其特征在于：每个收纳盒（5）的正面均铰接有单开门。

4.根据权利要求3所述的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其特征在于：所述球形工作舱（4）的内腔放置有若干质量较轻的空心塑料球（7），且多个所述空心塑料球（7）的球体上依次写有01-09的阿拉伯数字；所述空心塑料球（7）的球体大小均比进球管（51）和投球口（9）的口径小。

5.根据权利要求4所述的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其特征在于：所述球形工作舱（4）内腔的底部与固定圆盘（10）的形状相同，多根所述送气管（101）的顶端均贯穿底座（1）且延伸至球形工作舱（4）内腔的底端面。

6.根据权利要求5所述的一种数学集对分析随机性来源的演示装置，其特征在于：所述固定圆盘（10）上端面的中部通过固定块与所述底座（1）的下端面进行固定连接。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的数学集对分析随机性来源的控制方法，包括以下步骤：其特征在于：教员依次将多个写有数字的空心塑料球从投球口放入到球形工作舱中，并使用封盖密封投球口；先启动风机，使风机带来的风从出气管进入到固定圆盘的空腔中，并分流到多根送气管中，最后进入到球形工作舱的内腔，当空心塑料球受到来自送气管的强大气流时，便快速且有频率的在球形工作舱内部进行飘动和撞击，此时，启动调速电机，调速电机的输出轴即可带动转动杆进行旋转，并带动飘带转动，飘带转动时，撞击在飘动的空心塑料球上，工作人员通过调整调速电机的转速，加快飘带撞击空心塑料球的频率，最终，最靠近球形工作舱内壁的一颗空心塑料球会从进球管中进入到收纳盒中；持续上述步骤越来越多的空心塑料球会进入到收纳盒中，完成空心塑料球的随机性收集后，教员可取出收纳盒中的空心塑料球，并记录下空心塑料上面的数字。