CN112700699B - 一种力学实验辅助模拟装置及使用方法 - Google Patents
一种力学实验辅助模拟装置及使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及力学实验技术领域,具体的说是一种力学实验辅助模拟装置及使用方法,包括基台、抛物实验组件、轮组实验架和重力实验组件,通过在底架上开设若干个第二螺孔,在顶架上开设有若干个第三螺孔,使滑轮在轮组实验架上能快速的进行安装和拆卸,通过快速安装滑轮,从而提高该力学实验辅助模拟装置使用的灵活性,使该装置的维护和检修更加便利,进而使该装置使用的寿命延长,听过设置多个第三螺孔和多个第二螺孔,使该装置安装的滑轮的数量能够更加随意,从而进一步提高该装置使用的灵活性,同时,扩大了该装置的实验范围,使该装置能够进行更加复杂的轮组实验,从而提高了该力学实验模拟装置的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及力学实验技术领域,具体说是一种力学实验辅助模拟装置及使用方法。
背景技术
力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质,宏、细、微观力学性质的学科,力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科,它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系,而学习力学,离不了力学实验,目前,力学实验常常会用到辅助模拟装置,通过使用辅助模拟装置能够更加科学的进行力学实验。
然而,现有辅助模拟装置在使用过程中存在很大的问题,现有辅助模拟装置无法快速安装拆卸,不利于装置的检修和维护,缩短了该装置使用的寿命,现有辅助模拟装置不能灵活的调节零件,降低了使用的灵活性,同时也缩短了该装置的实验范围,现有辅助模拟装置精准性不高,容易产生误差,同时,该装置使用够收拾整理比较麻烦,使用不够便利。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供了一种力学实验辅助模拟装置及使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种力学实验辅助模拟装置,包括基台、抛物实验组件、轮组实验架和重力实验组件,所述抛物实验组件、轮组实验架和重力实验组件均安装在基台的顶部,且所述轮组实验架和重力实验组件位于基台顶部的一端,所述抛物实验组件位于基台顶部的中间;
所述抛物实验组件包括支撑底座、底块、升降组件,所述底块水平焊接在支撑底座的顶部,所述升降组件竖直焊接在支撑底座顶部的一端,所述升降组件靠近底块的一侧设有斜板,所述底块的一侧中间安装有第一电机,所述第一电机靠近底块的一端设有转动轴,所述转动轴远离第一电机的一端连接有齿轮,所述底块中间开设有槽道,所述槽道内滑动配合有卡板,所述卡板截面呈“T”字型结构,所述卡板的顶部开设有若干个凹槽,若干个凹槽呈等间距设置,通过等间距设置若干个凹槽,使小球下落过程中能够落入凹槽中,避免小球在落下后到处滚动,便于实验结束后进行整理,同时,通过使小球落入凹槽,便于定位小球的下落位置,所述卡板的底端焊接有齿板,所述齿板与齿轮啮合,通过第一电机带动齿轮,使齿轮转动,齿轮通过与齿板啮合带动卡板移动,使卡板通过滑槽在槽道中移动,通过移动卡板,对凹槽的位置进行调节,通过调节凹槽的位置,扩大试验中小球的下落区域;
其中,所述升降组件包括支撑板、第二电机和丝杆,所述支撑板呈竖直设置,所述支撑板的一侧焊接有两个固定板,两个所述固定板之间安装有两个滑杆,所述滑杆上滑动配合有滑块,所述滑块远离支撑板的一侧焊接有斜板,所述支撑板的顶部焊接有安装板,所述安装板的顶部安装有第二电机,所述第二电机的底端通过转轴连接有丝杆,所述丝杆转动在两个固定板之间,通过使用第二电机驱动的方式对斜板的高度进行调节,使该力学实验辅助模拟装置能够灵活的进行对比实验;
所述轮组实验架包括底架、顶架和支撑块,所述底架呈“工”字型结构,所述底架固定在基台的顶部,所述底架的顶部开设有若干个第二螺孔,若干个所述第二螺孔呈等间距设置,所述底架顶部的一端焊接有支撑块,所述支撑块为中空结构,所述支撑块的内部竖直安装有弹簧测力计(型号:SGNK-50),所述弹簧测力计的顶端安装有连接头,所述支撑块的顶端竖直焊接有两个支撑杆,两个支撑杆的顶部焊接有顶架,所述顶架呈“T”字型结构,所述顶架的底部开设有若干个第三螺孔,若干个所述第三螺孔呈等间距设置,所述底架的顶部和顶架的底部均安装有若干个滑轮,通过设置滑轮,并配合使用弹簧测力计,使该力学实验辅助模拟装置能够进行滑轮相关的实验,从而能够对滑轮的作用进行探究,通过设置若干个滑轮,使该模拟装置的线绳有更多中的绕法,能获取不同的实验结果,从而有助于学生更好的理解实验原理,以及扩展学生的拓展能力,通过在底架上开设若干个第二螺孔,在顶架上开设有若干个第三螺孔,使滑轮在轮组实验架上能快速的进行安装和拆卸,听过设置多个第三螺孔和多个第二螺孔,使该装置安装的滑轮的数量能够更加随意,使该装置能够进行更加复杂的轮组实验;
所述重力实验组件包括支撑架、转轮和转辊,所述支撑架通过螺栓固定在基台的顶部,所述转辊转动配合在支撑架的一侧,且所述转辊垂直于支撑架,所述转轮转动配合在支撑架的顶部,通过设置转辊和转轮,为实验人员拉动线绳提供便利,减少线绳与装置发生摩擦,降低对实验结果的影响,同时,通过使用转轮,使该模拟装置能够利用重物的重力去拉动弹簧测力计,从而能够通过控制线绳一端悬挂物体的质量,对滑轮组进行实验,提高该力学辅助模拟装置使用的便利性。
优选的,基台的一侧设置有柜体,基台的底端通过螺栓安装有若干个支撑脚,若干个支撑脚的底端均粘接有塑胶垫,通过设置支撑脚对该装置进行支撑,通过设置塑胶垫。提高了该装置使用的稳定性,减少多该装置所做实验的干扰,通过设置柜体,能够用来收纳实验用品。
优选的,基台顶部的一侧焊接有若干个卡托,若干个卡托呈“一”字设置,且若干个卡托上安装有挡板,通过设置挡板,能够对该装置的实验组件进行防护。
优选的,底块两侧内侧壁均开设有滑槽,两个滑槽位于槽道的两侧,且两个滑槽的长度与槽道的长度相等,两个滑槽均位于底块的上部。
优选的,卡板两侧的厚度与滑槽的高度相等,且卡板的两侧滑动配合在两个滑槽内,使卡板移动的更加平稳。
优选的,第二电机和丝杆均呈竖直设置,丝杆位于两个滑杆中间。
优选的,滑块截面呈“T”字型结构,滑块的顶部开设有两个滑孔和一个第一螺孔,且第一螺孔位于两个滑孔的中间,滑孔截面的大小与滑杆相适配,滑块通过滑孔滑动配合在滑杆上,丝杆螺纹配合在第一螺孔内,通过设置滑杆,使滑块上下移动的更加平稳。
优选的,支撑底座的底端焊接有若干个支撑柱,若干个支撑柱的底端均焊接在基台的顶部,支撑底座通过若干个支撑柱固定在基台顶部,斜板焊接在滑块一侧的底端,斜板靠近滑块的一端设有弧度,斜板的顶部竖直焊接有两个护板,两个护板呈平行设置,两个护板的一端位于槽道的正上方,通过在斜板上设置护板,使小球从斜板上滚下时,能够更加精准的落入凹槽内。
优选的,底架和顶架上均安装有若干个轮架,轮架呈“U”型结构,滑轮转动配合在轮架上,若干个滑轮上缠绕有线绳。
优选的,该使用方法具体包括以下步骤:
步骤一:将滑轮通过轮架安装在底架和顶架上,通过使用螺栓固定两个轮架的方式将两个滑轮连接,将线绳的一端系在弹簧测力计顶部的连接头上,将线绳的另一端按照力学实验内容缠绕穿过若干个滑轮,并使用不同的力度拉动线绳的另一端,记录弹簧测力计的示数;
步骤二:将线绳的一端系在弹簧测力计顶部的连接头上,先并将线绳缠绕滑轮,再将线绳缠绕转轮,并将远离弹簧测力计的一端系上重物向下悬空,更换不同质量的重物,并记录弹簧测力计示数;
步骤三:将小球放在斜板上,使小球从斜板上滚下,并落入下方的凹槽中,通过第二电机带动丝杆转动,使滑块通过第一螺孔在丝杆上移动,滑块带动斜板,对斜板的高度进行调节,再次将小球放在斜板上,并使小球由斜板上自由滚下,通过重复步骤三的操作,对重力加速度进行相关的实验。
本发明的有益效果:
(1)本发明所述的一种力学实验辅助模拟装置及使用方法,通过设置滑轮,并配合使用弹簧测力计,使该力学实验辅助模拟装置能够进行滑轮相关的实验,从而能够对滑轮的作用进行探究,通过设置若干个滑轮,使该模拟装置的线绳有更多中的绕法,能获取不同的实验结果,从而有助于学生更好的理解实验原理,以及扩展学生的拓展能力,通过在底架上开设若干个第二螺孔,在顶架上开设有若干个第三螺孔,使滑轮在轮组实验架上能快速的进行安装和拆卸,通过快速安装滑轮,从而提高该力学实验辅助模拟装置使用的灵活性,使该装置的维护和检修更加便利,进而使该装置使用的寿命延长,听过设置多个第三螺孔和多个第二螺孔,使该装置安装的滑轮的数量能够更加随意,从而进一步提高该装置使用的灵活性,同时,扩大了该装置的实验范围,使该装置能够进行更加复杂的轮组实验,从而提高了该力学实验模拟装置的使用范围。
(2)本发明所述的一种力学实验辅助模拟装置及使用方法,通过弹簧测力计和转轮,使该力学实验辅助模拟装置能够进行重力相关的实验,从而能够对重力与质量的关系进行探究,通过设置转辊和转轮,为实验人员拉动线绳提供便利,减少线绳与装置发生摩擦,降低对实验结果的影响,从而提高该力学实验辅助模拟装置使用的精确性,同时,通过使用转轮,使该模拟装置能够利用重物的重力去拉动弹簧测力计,从而能够通过控制线绳一端悬挂物体的质量,对滑轮组进行实验,提高该力学辅助模拟装置使用的便利性,以及进一步提高了实验的精确性。
(3)本发明所述的一种力学实验辅助模拟装置及使用方法,通过使用第二电机驱动的方式对斜板的高度进行调节,使该力学实验辅助模拟装置能够灵活的进行对比实验,为使用人员的操作带来了便利,通过等间距设置若干个凹槽,使小球下落过程中能够落入凹槽中,避免小球在落下后到处滚动,便于实验结束后进行整理,提高对该装置使用后整理的效率,进而提高该力学实验辅助模拟装置使用的便利性,同时,通过使小球落入凹槽,便于定位小球的下落位置,减少实验误差,从而提高实验的精准性,通过第一电机带动齿轮,使齿轮转动,齿轮通过与齿板啮合带动卡板移动,使卡板通过滑槽在槽道中移动,通过移动卡板,对凹槽的位置进行调节,通过调节凹槽的位置,扩大试验中小球的下落区域,进而提高了装置所做实验数据的范围。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明抛物实验组件结构示意图。
图3为图2中A区域细节放大图。
图4为本发明卡板与第一电机配合工作示意图。
图5为本发明升降组件结构示意图。
图6为本发明滑块结构示意图。
图7为本发明斜板结构示意图。
图8为本发明轮组实验架结构示意图。
图9为本发明支撑块结构剖视图。
图10为本发明底架结构示意图。
图11为本发明顶架结构示意图
图12为本发明重力实验组件结构示意图。
图中:1、基台;101、支撑脚;102、柜体;2、抛物实验组件;3、支撑底座;301、支撑柱;4、底块;401、槽道;402、滑槽;5、卡板;501、凹槽;502、齿板;6、第一电机;601、转动轴;602、齿轮;7、升降组件;701、支撑板;702、固定板;703、安装板;704、第二电机;705、滑杆;706、丝杆;707、滑块;708、第一螺孔;709、滑孔;8、斜板;801、护板;9、轮组实验架;901、底架;902、第二螺孔;903、顶架;904、第三螺孔;905、支撑块;906、支撑杆;907、弹簧测力计;908、连接头;10、重力实验组件;11、支撑架;12、转轮;13、转辊;14、轮架;15、滑轮;16、线绳;17、卡托;18、挡板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1-图12所示,本发明所述的一种力学实验辅助模拟装置,包括基台1、抛物实验组件2、轮组实验架9和重力实验组件10,抛物实验组件2、轮组实验架9和重力实验组件10均安装在基台1的顶部,且轮组实验架9和重力实验组件10位于基台1顶部的一端,抛物实验组件2位于基台1顶部的中间;
抛物实验组件2包括支撑底座3、底块4、升降组件7,底块4水平焊接在支撑底座3的顶部,升降组件7竖直焊接在支撑底座3顶部的一端,升降组件7靠近底块4的一侧设有斜板8,底块4的一侧中间安装有第一电机6,第一电机6靠近底块4的一端设有转动轴601,转动轴601远离第一电机6的一端连接有齿轮602,底块4中间开设有槽道401,槽道401内滑动配合有卡板5,卡板5截面呈“T”字型结构,卡板5的顶部开设有若干个凹槽501,若干个凹槽501呈等间距设置,通过等间距设置若干个凹槽501,使小球下落过程中能够落入凹槽501中,避免小球在落下后到处滚动,便于实验结束后进行整理,提高对该装置使用后整理的效率,进而提高该力学实验辅助模拟装置使用的便利性,同时,通过使小球落入凹槽501,便于定位小球的下落位置,减少实验误差,从而提高实验的精准性,卡板5的底端焊接有齿板502,齿板502与齿轮602啮合,通过第一电机6带动齿轮602,使齿轮602转动,齿轮602通过与齿板502啮合带动卡板5移动,使卡板5通过滑槽402在槽道401中移动,通过移动卡板5,对凹槽501的位置进行调节,通过调节凹槽501的位置,扩大试验中小球的下落区域,进而提高了装置所做实验数据的范围;
其中,升降组件7包括支撑板701、第二电机704和丝杆706,支撑板701呈竖直设置,支撑板701的一侧焊接有两个固定板702,两个固定板702之间安装有两个滑杆705,滑杆705上滑动配合有滑块707,滑块707远离支撑板701的一侧焊接有斜板8,支撑板701的顶部焊接有安装板703,安装板703的顶部安装有第二电机704,第二电机704的底端通过转轴连接有丝杆706,丝杆706转动在两个固定板702之间,通过使用第二电机704驱动的方式对斜板8的高度进行调节,使该力学实验辅助模拟装置能够灵活的进行对比实验,为使用人员的操作带来了便利;
轮组实验架9包括底架901、顶架903和支撑块905,底架901呈“工”字型结构,底架901固定在基台1的顶部,底架901的顶部开设有若干个第二螺孔902,若干个第二螺孔902呈等间距设置,底架901顶部的一端焊接有支撑块905,支撑块905为中空结构,支撑块905的内部竖直安装有弹簧测力计907,弹簧测力计907的顶端安装有连接头908,支撑块905的顶端竖直焊接有两个支撑杆906,两个支撑杆906的顶部焊接有顶架903,顶架903呈“T”字型结构,顶架903的底部开设有若干个第三螺孔904,若干个第三螺孔904呈等间距设置,底架901的顶部和顶架903的底部均安装有若干个滑轮15,通过设置滑轮15,并配合使用弹簧测力计907,使该力学实验辅助模拟装置能够进行滑轮15相关的实验,从而能够对滑轮的作用进行探究,通过设置若干个滑轮15,使该模拟装置的线绳16有更多中的绕法,能获取不同的实验结果,从而有助于学生更好的理解实验原理,以及扩展学生的拓展能力,通过在底架901上开设若干个第二螺孔902,在顶架903上开设有若干个第三螺孔904,使滑轮15在轮组实验架9上能快速的进行安装和拆卸,通过快速安装滑轮15,从而提高该力学实验辅助模拟装置使用的灵活性,使该装置的维护和检修更加便利,进而使该装置使用的寿命延长,听过设置多个第三螺孔904和多个第二螺孔902,使该装置安装的滑轮15的数量能够更加随意,从而进一步提高该装置使用的灵活性,同时,扩大了该装置的实验范围,使该装置能够进行更加复杂的轮组实验,从而提高了该力学实验模拟装置的使用范围;
重力实验组件10包括支撑架11、转轮12和转辊13,支撑架11通过螺栓固定在基台1的顶部,转辊13转动配合在支撑架11的一侧,且转辊13垂直于支撑架11,转轮12转动配合在支撑架11的顶部,通过设置转辊13和转轮12,为实验人员拉动线绳16提供便利,减少线绳16与装置发生摩擦,降低对实验结果的影响,从而提高该力学实验辅助模拟装置使用的精确性,同时,通过使用转轮17,使该模拟装置能够利用重物的重力去拉动弹簧测力计907,从而能够通过控制线绳16一端悬挂物体的质量,对滑轮组进行实验,提高该力学辅助模拟装置使用的便利性,以及进一步提高了实验的精确性。
基台1的一侧设置有柜体102,基台1的底端通过螺栓安装有若干个支撑脚101,若干个支撑脚101的底端均粘接有塑胶垫,通过设置支撑脚101对该装置进行支撑,通过设置塑胶垫。提高了该装置使用的稳定性,减少多该装置所做实验的干扰,进而提高该装置所做实验的精准性,通过设置柜体102,能够用来收纳实验用品,为使用该装置进行实验提供了便利,同时,也提高了该装置基台1表面的整洁度。
基台1顶部的一侧焊接有若干个卡托17,若干个卡托17呈“一”字设置,且若干个卡托17上安装有挡板18,通过设置挡板18,能够对该装置的实验组件进行防护,能够减少外界对使用该装置进行实验的干扰,进而提高该装置所做实验的精准性。
底块4两侧内侧壁均开设有滑槽402,两个滑槽402位于槽道401的两侧,且两个滑槽402的长度与槽道401的长度相等,两个滑槽402均位于底块4的上部。
卡板5两侧的厚度与滑槽402的高度相等,且卡板5的两侧滑动配合在两个滑槽402内,使卡板5移动的更加平稳。
第二电机704和丝杆706均呈竖直设置,丝杆706位于两个滑杆705中间。
滑块707截面呈“T”字型结构,滑块707的顶部开设有两个滑孔709和一个第一螺孔708,且第一螺孔708位于两个滑孔709的中间,滑孔709截面的大小与滑杆705相适配,滑块707通过滑孔709滑动配合在滑杆705上,丝杆706螺纹配合在第一螺孔708内,通过设置滑杆705,使滑块707上下移动的更加平稳,进而有助于提高该装置所做实验的精准性。
支撑底座3的底端焊接有若干个支撑柱301,若干个支撑柱301的底端均焊接在基台1的顶部,支撑底座3通过若干个支撑柱301固定在基台1顶部,斜板8焊接在滑块707一侧的底端,斜板8靠近滑块707的一端设有弧度,斜板8的顶部竖直焊接有两个护板801,两个护板801呈平行设置,两个护板801的一端位于槽道401的正上方,通过在斜板8上设置护板801,使小球从斜板8上滚下时,能够更加精准的落入凹槽501内,减少实验误差。
底架901和顶架903上均安装有若干个轮架14,轮架14呈“U”型结构,滑轮15转动配合在轮架14上,若干个滑轮15上缠绕有线绳16。
该使用方法具体包括以下步骤:
步骤一:将滑轮15通过轮架14安装在底架901和顶架903上,通过使用螺栓固定两个轮架14的方式将两个滑轮15连接,将线绳16的一端系在弹簧测力计907顶部的连接头908上,将线绳16的另一端按照力学实验内容缠绕穿过若干个滑轮15,并使用不同的力度拉动线绳16的另一端,记录弹簧测力计907的示数;
步骤二:将线绳16的一端系在弹簧测力计907顶部的连接头908上,先并将线绳16缠绕滑轮15,再将线绳16缠绕转轮12,并将远离弹簧测力计907的一端系上重物向下悬空,更换不同质量的重物,并记录弹簧测力计907示数;
步骤三:将小球放在斜板8上,使小球从斜板8上滚下,并落入下方的凹槽501中,通过第二电机704带动丝杆706转动,使滑块707通过第一螺孔708在丝杆706上移动,滑块707带动斜板8,对斜板8的高度进行调节,再次将小球放在斜板8上,并使小球由斜板8上自由滚下,通过重复步骤三的操作,对重力加速度进行相关的实验。
在使用时,首先,将滑轮15通过轮架14安装在底架901和顶架903上,通过使用螺栓固定两个轮架14的方式将两个滑轮15连接,将线绳16的一端系在弹簧测力计907顶部的连接头908上,将线绳16的另一端按照力学实验内容缠绕穿过若干个滑轮15,并使用不同的力度拉动线绳16的另一端,记录弹簧测力计907的示数,通过设置滑轮15,并配合使用弹簧测力计907,使该力学实验辅助模拟装置能够进行滑轮15相关的实验,从而能够对滑轮的作用进行探究,通过设置若干个滑轮15,使该模拟装置的线绳16有更多中的绕法,能获取不同的实验结果,从而有助于学生更好的理解实验原理,以及扩展学生的拓展能力,通过在底架901上开设若干个第二螺孔902,在顶架903上开设有若干个第三螺孔904,使滑轮15在轮组实验架9上能快速的进行安装和拆卸,通过快速安装滑轮15,从而提高该力学实验辅助模拟装置使用的灵活性,使该装置的维护和检修更加便利,进而使该装置使用的寿命延长,听过设置多个第三螺孔904和多个第二螺孔902,使该装置安装的滑轮15的数量能够更加随意,从而进一步提高该装置使用的灵活性,同时,扩大了该装置的实验范围,使该装置能够进行更加复杂的轮组实验,从而提高了该力学实验模拟装置的使用范围,然后,将线绳16的一端系在弹簧测力计907顶部的连接头908上,先并将线绳16缠绕滑轮15,再将线绳16缠绕转轮12,并将远离弹簧测力计907的一端系上重物向下悬空,更换不同质量的重物,并记录弹簧测力计907示数,通过弹簧测力计907和转轮17,使该力学实验辅助模拟装置能够进行重力相关的实验,从而能够对重力与质量的关系进行探究,通过设置转辊13和转轮12,为实验人员拉动线绳16提供便利,减少线绳16与装置发生摩擦,降低对实验结果的影响,从而提高该力学实验辅助模拟装置使用的精确性,同时,通过使用转轮17,使该模拟装置能够利用重物的重力去拉动弹簧测力计907,从而能够通过控制线绳16一端悬挂物体的质量,对滑轮组进行实验,提高该力学辅助模拟装置使用的便利性,以及进一步提高了实验的精确性,最后,将小球放在斜板8上,使小球从斜板8上滚下,并落入下方的凹槽501中,通过第二电机704带动丝杆706转动,使滑块707通过第一螺孔708在丝杆706上移动,滑块707带动斜板8,对斜板8的高度进行调节,再次将小球放在斜板8上,并使小球由斜板8上自由滚下,通过重复上述操作,进而实现对重力加速度相关的实验,通过使用第二电机704驱动的方式对斜板8的高度进行调节,使该力学实验辅助模拟装置能够灵活的进行对比实验,为使用人员的操作带来了便利,通过等间距设置若干个凹槽501,使小球下落过程中能够落入凹槽501中,避免小球在落下后到处滚动,便于实验结束后进行整理,提高对该装置使用后整理的效率,进而提高该力学实验辅助模拟装置使用的便利性,同时,通过使小球落入凹槽501,便于定位小球的下落位置,减少实验误差,从而提高实验的精准性,通过第一电机6带动齿轮602,使齿轮602转动,齿轮602通过与齿板502啮合带动卡板5移动,使卡板5通过滑槽402在槽道401中移动,通过移动卡板5,对凹槽501的位置进行调节,通过调节凹槽501的位置,扩大试验中小球的下落区域,进而提高了装置所做实验数据的范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种力学实验辅助模拟装置,包括基台(1)、抛物实验组件(2)、轮组实验架(9)和重力实验组件(10),其特征在于:所述抛物实验组件(2)、轮组实验架(9)和重力实验组件(10)均安装在基台(1)的顶部,且所述轮组实验架(9)和重力实验组件(10)位于基台(1)顶部的一端,所述抛物实验组件(2)位于基台(1)顶部的中间;
所述抛物实验组件(2)包括支撑底座(3)、底块(4)、升降组件(7),所述底块(4)水平焊接在支撑底座(3)的顶部,所述升降组件(7)竖直焊接在支撑底座(3)顶部的一端,所述升降组件(7)靠近底块(4)的一侧设有斜板(8),所述底块(4)的一侧中间安装有第一电机(6),所述第一电机(6)靠近底块(4)的一端设有转动轴(601),所述转动轴(601)远离第一电机(6)的一端连接有齿轮(602),所述底块(4)中间开设有槽道(401),所述槽道(401)内滑动配合有卡板(5),所述卡板(5)截面呈“T”字型结构,所述卡板(5)的顶部开设有若干个凹槽(501),若干个凹槽(501)呈等间距设置,所述卡板(5)的底端焊接有齿板(502),所述齿板(502)与齿轮(602)啮合;
其中,所述升降组件(7)包括支撑板(701)、第二电机(704)和丝杆(706),所述支撑板(701)呈竖直设置,所述支撑板(701)的一侧焊接有两个固定板(702),两个所述固定板(702)之间安装有两个滑杆(705),所述滑杆(705)上滑动配合有滑块(707),所述滑块(707)远离支撑板(701)的一侧焊接有斜板(8),所述支撑板(701)的顶部焊接有安装板(703),所述安装板(703)的顶部安装有第二电机(704),所述第二电机(704)的底端通过转轴连接有丝杆(706),所述丝杆(706)转动在两个固定板(702)之间;
所述轮组实验架(9)包括底架(901)、顶架(903)和支撑块(905),所述底架(901)呈“工”字型结构,所述底架(901)固定在基台(1)的顶部,所述底架(901)的顶部开设有若干个第二螺孔(902),若干个所述第二螺孔(902)呈等间距设置,所述底架(901)顶部的一端焊接有支撑块(905),所述支撑块(905)为中空结构,所述支撑块(905)的内部竖直安装有弹簧测力计(907),所述弹簧测力计(907)的顶端安装有连接头(908),所述支撑块(905)的顶端竖直焊接有两个支撑杆(906),两个支撑杆(906)的顶部焊接有顶架(903),所述顶架(903)呈“T”字型结构,所述顶架(903)的底部开设有若干个第三螺孔(904),若干个所述第三螺孔(904)呈等间距设置,所述底架(901)的顶部和顶架(903)的底部均安装有若干个滑轮(15);
所述重力实验组件(10)包括支撑架(11)、转轮(12)和转辊(13),所述支撑架(11)通过螺栓固定在基台(1)的顶部,所述转辊(13)转动配合在支撑架(11)的一侧,且所述转辊(13)垂直于支撑架(11),所述转轮(12)转动配合在支撑架(11)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:基台(1)的一侧设置有柜体(102),基台(1)的底端通过螺栓安装有若干个支撑脚(101),若干个支撑脚(101)的底端均粘接有塑胶垫。
3.根据权利要求1所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:基台(1)顶部的一侧焊接有若干个卡托(17),若干个卡托(17)呈“一”字设置,且若干个卡托(17)上安装有挡板(18)。
4.根据权利要求1所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:底块(4)两侧内侧壁均开设有滑槽(402),两个滑槽(402)位于槽道(401)的两侧,且两个滑槽(402)的长度与槽道(401)的长度相等,两个滑槽(402)均位于底块(4)的上部。
5.根据权利要求4所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:卡板(5)两侧的厚度与滑槽(402)的高度相等,且卡板(5)的两侧滑动配合在两个滑槽(402)内。
6.根据权利要求1所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:第二电机(704)和丝杆(706)均呈竖直设置,丝杆(706)位于两个滑杆(705)中间。
7.根据权利要求1所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:滑块(707)截面呈“T”字型结构,滑块(707)的顶部开设有两个滑孔(709)和一个第一螺孔(708),且第一螺孔(708)位于两个滑孔(709)的中间,滑孔(709)截面的大小与滑杆(705)相适配,滑块(707)通过滑孔(709)滑动配合在滑杆(705)上,丝杆(706)螺纹配合在第一螺孔(708)内。
8.根据权利要求1所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:支撑底座(3)的底端焊接有若干个支撑柱(301),若干个支撑柱(301)的底端均焊接在基台(1)的顶部,支撑底座(3)通过若干个支撑柱(301)固定在基台(1)顶部,斜板(8)焊接在滑块(707)一侧的底端,斜板(8)靠近滑块(707)的一端设有弧度,斜板(8)的顶部竖直焊接有两个护板(801),两个护板(801)呈平行设置,两个护板(801)的一端位于槽道(401)的正上方。
9.根据权利要求1所述的一种力学实验辅助模拟装置,其特征在于:底架(901)和顶架(903)上均安装有若干个轮架(14),轮架(14)呈“U”型结构,滑轮(15)转动配合在轮架(14)上,若干个滑轮(15)上缠绕有线绳(16)。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的一种力学实验辅助模拟装置的使用方法,其特征在于:该使用方法具体包括以下步骤:
步骤一:将滑轮(15)通过轮架(14)安装在底架(901)和顶架(903)上,通过使用螺栓固定两个轮架(14)的方式将两个滑轮(15)连接,将线绳(16)的一端系在弹簧测力计(907)顶部的连接头(908)上,将线绳(16)的另一端按照力学实验内容缠绕穿过若干个滑轮(15),并使用不同的力度拉动线绳(16)的另一端,记录弹簧测力计(907)的示数;
步骤二:将线绳(16)的一端系在弹簧测力计(907)顶部的连接头(908)上,先并将线绳(16)缠绕滑轮(15),再将线绳(16)缠绕转轮(12),并将远离弹簧测力计(907)的一端系上重物向下悬空,更换不同质量的重物,并记录弹簧测力计(907)示数;
步骤三:将小球放在斜板(8)上,使小球从斜板(8)上滚下,并落入下方的凹槽(501)中,通过第二电机(704)带动丝杆(706)转动,使滑块(707)通过第一螺孔(708)在丝杆(706)上移动,滑块(707)带动斜板(8),对斜板(8)的高度进行调节,再次将小球放在斜板(8)上,并使小球由斜板(8)上自由滚下,通过重复步骤三的操作,对重力加速度进行相关的实验。
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