CN115050246B - 一种理论力学点的运动实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及教学用具技术领域，特别是一种理论力学点的运动实验装置，其包括，基座，包括有矩阵设于基座外的滑轨以及第一活动横梁和第二活动横梁，且第一活动横梁与第二活动横梁外均贯穿开设有传动滑槽；以及，连接件，包括有分别与两个所述传动滑槽活动连接的第一活动块和第二活动块，本发明能很直观的演示运动学中的三种运动，更重要的是，该装置还能利用菱形中点平分对角线的原理，当活动力学活动组件画出原图时，另一力学活动组件将画出变形图，使得变形图在X方向上的坐标始终为原图的2倍，在Y方向上的坐标始终为原图的1/2，而将这一动作更直观的表现出来，以便学生有个更直观的理解，提高学生的接受程度。

Description

一种理论力学点的运动实验装置

技术领域

本发明涉及教学用具技术领域，特别是一种理论力学点的运动实验装置。

背景技术

运动学是理论力学的重要内容，而点的合成运动则是运动学的重点，也是学生普遍反应较难掌握的部分。其中动点和动系的恰当选取以及对三种运动(绝对运动、相对运动以及牵连运动)的正确分析,又是解决点的合成运动问题的前提和基础。

教师在进行授课时，大多时单一的介绍解释，导致人为地进行了分割，也没有对应的演示用具将上述几个知识点或多或少的进行结合并直观的展示出来，学生只能单一理解，从而导致教学效果受到制约，因此应当从综合演示教学出发，设计一种理论力学点的运动实验装置。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种理论力学点的运动实验装置，其包括，基座，包括有矩阵设于基座外的滑轨以及第一活动横梁和第二活动横梁，且第一活动横梁与第二活动横梁外均贯穿开设有传动滑槽；以及，连接件，包括有分别与两个所述传动滑槽活动连接的第一活动块和第二活动块，且第一活动块和第二活动块外分别设有第一伸缩架和第二伸缩架，所述第一伸缩架和第二伸缩架外均设有第三活动块，且每两个第三活动块外设有一个连接板；以及，力学活动组件，其数量为两个，包括有与所述连接板外螺接的固定架、与所述传动滑槽连接的第四活动块以及夹笔组件，且夹笔组件内可拆卸设有书写笔。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述基座外设有凸台，各个所述滑轨内分别滑动设有第一滑块和第二滑块，且第一滑块和第二滑块外分别与第一活动横梁、第二活动横梁螺接。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述第一伸缩架与第二伸缩架均包括有连杆，且第一伸缩架与第二伸缩架均由四个连杆首尾相互活动连接组成，所述第一伸缩架与第二活动横梁的外壁一侧连接，所述第二伸缩架与第一活动横梁外壁一侧连接。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述连接件还包括有与所述第一伸缩架、第二伸缩架进行活动连接的转轴。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述夹笔组件包括有框体，且框体内设有活动腔，所述活动腔内设有夹持槽，且活动腔内设有活动夹持板，所述活动夹持板与夹持槽外均设有缓冲垫。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述活动腔内设有第一固定柱，所述活动夹持板外贯穿设有第一连接通道，且第一连接通道与第一固定柱连接。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：：所述活动夹持板外铰接有第一转杆，且第一转杆的一端铰接有第二转杆，所述第一转杆与第二转杆的铰接处设有转动架，且转动架外铰接有连接块，所述连接块外设有拉杆，且拉杆的一端延伸至框体外并设有拉手块。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述拉手块外开设有第二连接通道，所述框体外设有第二固定柱，且第二固定柱外与第二连接通道连接，所述第二固定柱的一端设有限位环，且第二固定柱外套设有第一弹性件。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述活动夹持板外开设有第二活动槽，且活动夹持板内设有第一活动槽，所述第一活动槽与第二活动槽连通，且第一活动槽内设有楔形活动块，所述楔形活动块的一端设有动杆，所述动杆外套设有第二弹性件，且动杆的一端延伸至框体外并设有拉环，所述楔形活动块的另一端延伸至第二活动槽内，所述活动腔外设有紧固柱，且紧固柱外开设有卡槽；

当所述活动夹持板于所述活动腔内发生位移时，紧固柱于第二活动槽内活动，直至活动夹持板的一端面与活动腔内壁接触时，紧固柱将通过其外的卡槽与楔形活动块在第二弹性件的辅助下完成卡接。

作为本发明所述理论力学点的运动实验装置的一种优选方案，其中：所述框体外贯穿开设有限位槽，所述动杆的一端通过贯穿限位槽与拉环连接。

本发明的有益效果：本发明能很直观的演示运动学中的三种运动，更重要的是，该装置还能利用菱形中点平分对角线的原理，当活动力学活动组件画出原图时，另一力学活动组件将画出变形图，使得变形图在X方向上的坐标始终为原图的2倍，在Y方向上的坐标始终为原图的1/2，而将这一动作更直观的表现出来，以便学生有个更直观的理解，提高学生的接受程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明中的整体结构示意图。

图2为本发明中的连接件与第一/二伸缩架连接示意图。

图3为本发明中的连接件结构示意图。

图4为本发明中的第三活动块结构示意图。

图5为本发明中的力学活动组件结构示意图。

图6为本发明中的夹笔组件结构顶部剖视结构示意图。

图7为本发明中的活动夹持板内部结构部分示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～3，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种理论力学点的运动实验装置，利用菱形中点平分对角线的原理，当活动力学活动组件画出原图时，另一力学活动组件将画出变形图，使得变形图在X方向上的坐标始终为原图的2倍，在Y方向上的坐标始终为原图的1/2。

具体的，基座100，包括有矩阵设于基座100外的滑轨101以及第一活动横梁101a和第二活动横梁101b，且第一活动横梁101a与第二活动横梁101b外均贯穿开设有传动滑槽101b-1；以及，连接件200，包括有分别与两个传动滑槽101b-1活动连接的第一活动块200a和第二活动块200b，且第一活动块200a和第二活动块200b外分别设有第一伸缩架201和第二伸缩架202，第一伸缩架201和第二伸缩架202外均设有第三活动块202a，且每两个第三活动块202a外设有一个连接板202a-1；以及，力学活动组件300，其数量为两个，包括有与连接板202a-1外螺接的固定架303、与传动滑槽101b-1连接的第四活动块301以及夹笔组件400，且夹笔组件400内可拆卸设有书写笔302。

优选的，基座100外设有凸台100a，各个滑轨101内分别滑动设有第一滑块102和第二滑块103，且第一滑块102和第二滑块103外分别与第一活动横梁101a、第二活动横梁101b螺接，凸台100a用于放置书写纸，而第二滑块103的整体高度要略高于第一滑块102的高度，避免第一活动横梁101a与第二活动横梁101b处于同一水平面，确保其在运动过程中相互之间不会发生冲突。

优选的，第一伸缩架201与第二伸缩架202均包括有连杆201a，且第一伸缩架201与第二伸缩架202均由四个连杆201a首尾相互活动连接组成，第一伸缩架201与第二活动横梁101b的外壁一侧连接，第二伸缩架202与第一活动横梁101a外壁一侧连接。

优选的，连接件200还包括有与第一伸缩架201、第二伸缩架202进行活动连接的转轴200c。

其中，滑轨101内还设置有避免第一滑块102、第二滑块103脱轨的挡板，各个连接板202a-1的居中位置与力学活动组件300连接，以确保各个第三活动块202a于各连接板202a-1的最大行程。

综上，控制其一力学活动组件300时，第四活动块301与传动滑槽101b-1的滑动配合可给予力学活动组件300在X轴或Y轴上发生位移的支撑，而各滑块与滑轨101的配合可给予力学活动组件300在Y轴或X轴上发生位移的支撑，利用菱形中点平分对角线的原理，当运动其一力学活动组件300时，其一组202a-1连接板将通过第三活动块202a使得第二伸缩架202发生形变，并通过连接件200来带动第一伸缩架201发生同步，同理反之，另一力学活动组件300也将随之发生位移，此时，当其一力学活动组件300通过书写笔302做出图形1时，另一力学活动组件300也将通过书写笔302做出图形2，而图形2对比图形1，在X方向上的坐标始终为图1的2倍，在Y方向上的坐标始终为图1的1/2。

实施例2

参照图5、6，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是，为实现书写笔302与力学活动组件300的快速拆装，使得书写笔302的更换具备一定便利性，拉动拉手块403即可实现。

具体的，夹笔组件400包括有框体400a，且框体400a内设有活动腔Q，活动腔Q内设有夹持槽400a-1，且活动腔Q内设有活动夹持板401，活动夹持板401与夹持槽400a-1外均设有缓冲垫400a-2，活动腔Q内设有第一固定柱400b，活动夹持板401外贯穿设有第一连接通道，且第一连接通道与第一固定柱400b连接，活动夹持板401外铰接有第一转杆401a，且第一转杆401a的一端铰接有第二转杆401b，第一转杆401a与第二转杆401b的铰接处设有转动架402，且转动架402外铰接有连接块402a，连接块402a外设有拉杆402b，且拉杆402b的一端延伸至框体400a外并设有拉手块403，拉手块403外开设有第二连接通道，框体400a外设有第二固定柱403a，且第二固定柱403a外与第二连接通道连接，第二固定柱403a的一端设有限位环403a-1，且第二固定柱403a外套设有第一弹性件403a-2。

其中，第一弹性件403a-2为拉伸弹簧，而缓冲垫400a-2为橡胶材料，根据橡胶自身结构特征，可具备一定形变，加强对书写笔302的固定，而第一转杆401a与第二转杆401b的数量均为两个。

综上，初始状态下，活动夹持板401的一端与活动腔Q的内壁接触，拉动拉手块403，拉手块403需克服第一弹性件403a-2的作用力，通过拉杆402b带动连接块402a发生运动，使得第一转杆401a与第二转杆401b发生偏转，以带动活动夹持板401沿第一固定柱400b发生位移，随即将书写笔302插入，松开拉手块403，即可在第一弹性件403a-2的作用力下推动活动夹持板401靠近活动腔Q的内壁，以完成对书写笔302的夹紧。

实施例3

参照图5～7，为本发明第三个实施例，该实施例可与上一实施例进行配合，加强对书写笔302的固定。

具体的，活动夹持板401外开设有第二活动槽401d，且活动夹持板401内设有第一活动槽401c，第一活动槽401c与第二活动槽401d连通，且第一活动槽401c内设有楔形活动块401c-1，楔形活动块401c-1的一端设有动杆401c-2，动杆401c-2外套设有第二弹性件401c-3，且动杆401c-2的一端延伸至框体400a外并设有拉环404，楔形活动块401c-1的另一端延伸至第二活动槽401d内，活动腔Q外设有紧固柱401d-1，且紧固柱401d-1外开设有卡槽；

当活动夹持板401于活动腔Q内发生位移时，紧固柱401d-1于第二活动槽401d内活动，直至活动夹持板401的一端面与活动腔Q内壁接触时，紧固柱401d-1将通过其外的卡槽与楔形活动块401c-1在第二弹性件401c-3的辅助下完成卡接。

框体400a外贯穿开设有限位槽400c，动杆401c-2的一端通过贯穿限位槽400c与拉环404连接。

其中，第二弹性件401c-3为压缩弹簧。

为进一步加强对书写笔302的固定，当活动夹持板401的一端面与活动腔Q内壁接触时，紧固柱401d-1将通过其外的卡槽与楔形活动块401c-1将自动完成卡合，避免活动夹持板401发生误滑而导致书写笔302脱离活动夹持板401，当需要取下书写笔302时，向外拉动拉环404，通过动杆401c-2让楔形活动块401c-1完全进入至第一活动槽401c，即解除楔形活动块401c-1与近紧固柱401d-1的卡合。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种理论力学点的运动实验装置，其特征在于：包括，

基座（100），包括有矩阵设于基座（100）外的滑轨（101）以及第一活动横梁（101a）和第二活动横梁（101b），且第一活动横梁（101a）与第二活动横梁（101b）外均贯穿开设有传动滑槽（101b-1）；以及，

连接件（200），包括有分别与两个所述传动滑槽（101b-1）活动连接的第一活动块（200a）和第二活动块（200b），且第一活动块（200a）和第二活动块（200b）外分别设有第一伸缩架（201）和第二伸缩架（202），所述第一伸缩架（201）和第二伸缩架（202）外均设有第三活动块（202a），且每两个第三活动块（202a）外设有一个连接板（202a-1）；以及，

力学活动组件（300），其数量为两个，包括有与所述连接板（202a-1）外螺接的固定架（303）、与所述传动滑槽（101b-1）连接的第四活动块（301）以及夹笔组件（400），且夹笔组件（400）内可拆卸设有书写笔（302）；

所述基座（100）外设有凸台（100a），各个所述滑轨（101）内分别滑动设有第一滑块（102）和第二滑块（103），且第一滑块（102）和第二滑块（103）外分别与第一活动横梁（101a）、第二活动横梁（101b）螺接；

所述第一伸缩架（201）与第二伸缩架（202）均包括有连杆（201a），且第一伸缩架（201）与第二伸缩架（202）均由四个连杆（201a）首尾相互活动连接组成，所述第一伸缩架（201）与第二活动横梁（101b）的外壁一侧连接，所述第二伸缩架（202）与第一活动横梁（101a）外壁一侧连接；

所述连接件（200）还包括有与所述第一伸缩架（201）、第二伸缩架（202）进行活动连接的转轴（200c）。

2.如权利要求1所述的理论力学点的运动实验装置，其特征在于：所述夹笔组件（400）包括有框体（400a），且框体（400a）内设有活动腔（Q），所述活动腔（Q）内设有夹持槽（400a-1），且活动腔（Q）内设有活动夹持板（401），所述活动夹持板（401）与夹持槽（400a-1）外均设有缓冲垫（400a-2）。

3.如权利要求2所述的理论力学点的运动实验装置，其特征在于：所述活动腔（Q）内设有第一固定柱（400b），所述活动夹持板（401）外贯穿设有第一连接通道，且第一连接通道与第一固定柱（400b）连接。

4.如权利要求2或3所述的理论力学点的运动实验装置，其特征在于：所述活动夹持板（401）外铰接有第一转杆（401a），且第一转杆（401a）的一端铰接有第二转杆（401b），所述第一转杆（401a）与第二转杆（401b）的铰接处设有转动架（402），且转动架（402）外铰接有连接块（402a），所述连接块（402a）外设有拉杆（402b），且拉杆（402b）的一端延伸至框体（400a）外并设有拉手块（403）。

5.如权利要求4所述的理论力学点的运动实验装置，其特征在于：所述拉手块（403）外开设有第二连接通道，所述框体（400a）外设有第二固定柱（403a），且第二固定柱（403a）外与第二连接通道连接，所述第二固定柱（403a）的一端设有限位环（403a-1），且第二固定柱（403a）外套设有第一弹性件（403a-2）。

6.如权利要求5所述的理论力学点的运动实验装置，其特征在于：所述活动夹持板（401）外开设有第二活动槽（401d），且活动夹持板（401）内设有第一活动槽（401c），所述第一活动槽（401c）与第二活动槽（401d）连通，且第一活动槽（401c）内设有楔形活动块（401c-1），所述楔形活动块（401c-1）的一端设有动杆（401c-2），所述动杆（401c-2）外套设有第二弹性件（401c-3），且动杆（401c-2）的一端延伸至框体（400a）外并设有拉环（404），所述楔形活动块（401c-1）的另一端延伸至第二活动槽（401d）内，所述活动腔（Q）外设有紧固柱（401d-1），且紧固柱（401d-1）外开设有卡槽；

当所述活动夹持板（401）于所述活动腔（Q）内发生位移时，紧固柱（401d-1）于第二活动槽（401d）内活动，直至活动夹持板（401）的一端面与活动腔（Q）内壁接触时，紧固柱（401d-1）将通过其外的卡槽与楔形活动块（401c-1）在第二弹性件（401c-3）的辅助下完成卡接。

7.如权利要求6所述的理论力学点的运动实验装置，其特征在于：所述框体（400a）外贯穿开设有限位槽（400c），所述动杆（401c-2）的一端通过贯穿限位槽（400c）与拉环（404）连接。

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