CN211742418U - 科氏加速度和科氏惯性力演示实验台 - Google Patents

Abstract

科氏加速度和科氏惯性力演示实验台，它涉及演示实验台技术领域，具体涉及一种科氏加速度和科氏惯性力演示实验台。它包含操作盒、操作盒360度摆动支撑装置、同步带轮、水平旋转轴支撑轴承座、水平旋转轴、能量球、滑块、水平转盘、转盘联接法兰、多通道导电环、导电环固定装置、垂直旋转轴座、垂直转轴减速电机固定座、转盘转轴减速电机、联轴器、垂直转轴、单片机电气控制箱、机架、刹车脚轮。采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：它的实验过程自动化，人性化，操作简单，实验结果机械运动显示，直观、生动，让学生更好理解科氏加速度和科氏惯性力的概念，公式，通过演示仪演示现象产生原理及效果。

Description

科氏加速度和科氏惯性力演示实验台

技术领域

本实用新型涉及演示实验台技术领域，具体涉及一种科氏加速度和科氏惯性力演示实验台。

背景技术

理论力学是一门理论性较强的工科专业基础课，如何直观的把它表现出来，这对于提高学生的学习兴趣，加深概念理解，具有现实意义。

科氏加速度与科氏惯性力是重要而又抽象的概念，是现代工程技术基础理论力学课题之一。在诸多领域中有着广泛的应用。它的基本概念、公理、定律、定理、原理、建模思路、实验技巧及思维方法等对研究开发、创新求新、开拓思维以及处理重大工程问题、设计新产品、技术革新等作用很大，因而倍受有关专业人员的重视。由于过去的理论力学理论教学等，学生在学习中不能直观地观察到现晚象，影响到学生的科学知识的接收与消化应用。本演示仪用于创新试验教学开发。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种科氏加速度和科氏惯性力演示实验台，它的实验过程自动化，人性化，操作简单，实验结果机械运动显示，直观、生动，让学生更好理解科氏加速度和科氏惯性力的概念，公式，通过演示仪演示现象产生原理及效果，有利于学生对科氏加速度与科氏惯性力演示力关系公式的推导与深刻理解，并很好地处理实践与理论。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：它包含操作盒1、操作盒360度摆动支撑装置2、同步带轮3、水平旋转轴支撑轴承座4、水平旋转轴5、能量球6、滑块7、水平转盘8、转盘联接法兰9、多通道导电环10、导电环固定装置11、垂直旋转轴座12、垂直转轴减速电机固定座13、转盘转轴减速电机14、联轴器15、垂直转轴16、单片机电气控制箱17、机架18、刹车脚轮19、机架平台板20、水平调节地脚21、柜门22、水平减速电机24、同步带25、驱动同步带轮26，所述的机架18的四周配有柜门22，机架18的内部自成一柜体，柜内设有单片机电气控制箱17，机架18上设有机架平台板20，机架平台板20上装有垂直安装的垂直转轴16，垂直转轴16上配有多通道导电环10，多通道导电环10通过导电环固定装置11固定，多通道导电环10的下方设置有垂直旋转轴座12，垂直转轴16的上端设置有转盘联接法兰9，转盘联接法兰9与水平转盘8相连接，水平转盘8上安装有水平旋转轴5，水平旋转轴5上配有可滑动的能量球6，水平旋转轴5设置在滑块7上，水平旋转轴5的两端设置有水平旋转轴支撑轴承座4，水平旋转轴5的一端配有同步带轮3，同步带轮3与同步带25相连接，同步带轮3同时与驱动同步带轮26相连接，驱动同步带轮26与水平减速电机24相连接，水平减速电机24固定在水平转盘8上；机架平台板20上安装有操作盒360度摆动支撑装置2，操作盒360度摆动支撑装置2上设置有操作盒1，垂直转轴16的下端联轴器15相连接，联轴器15与转盘转轴减速电机14连接，转盘转轴减速电机14固定在垂直转轴减速电机固定座13上，机架18的下方设置有水平调节地脚21和刹车脚轮19。

所述的操作盒1上设置有正反转调速控制器1－1、指示灯1－2、电源开关1－3、电机正反转转换开关1－4，正反转调速控制器1－1的右侧设置有指示灯1－2，指示灯1－2的下方设置有电源开关1－3，电源开关1－3的左侧设置有电机正反转转换开关1－4。

所述的同步带轮3通过驱动同步带轮26与水平减速电机24连接。

所述的柜门22上设置有柜门锁23。

本实用新型的工作原理：控制系统采用PLC与单片机、传感器，水平旋转电机及测量传感器通过导电环实现信号不间断，又保证系统的公转与自转的顺利进行，更保证导线不会绕断，当垂直传动系统运转时带动水平转盘及水平转盘上的部件一起进行水平旋转，同时启动水平转盘上的水平传动系统，则形成水平转动轴上的能量球进行两种运动，一种公转，同时一种自转，在此运动作用下形成能量球的水平左右滑动，而产生一定的加速度及离心惯性力，运行中进行各传动机构的正反转不停交叉切换，观察效果，最终形成一种科氏加速度与科氏惯性力间关系的现象。

采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：它具有以下优点：1、由于科氏加速度和科氏惯性力都是不能直观看到及触及的，现有教学体系停留在理论课堂上，同学们对这块抽象的概念理解起来较为困难，很吃力，又不能亲自到河道等大自然中观察，存在诸多教学不足，效果不理想，利用本演示台可克服这些不足；

2、通过科氏加速度与科氏惯性力演示台就可以将理论可视化，通过演示台模型来演物体在非惯性系中运动时产生的现象，理论与模型实践相结合，来加大对科氏加速度与科氏惯性力的原理及概念的理解与认识；

3、可直观的观测到科氏现象的产生和构成参数，有效演示科氏公式中的回转速度与线速及位移状态、力间的相互变化关系；

4、可有效的提高老师教学质量，并可激发学生的钻研兴趣，与爱好；

5、同时通过直观了解后，加深学生对日常生活中的氏加速度与科氏惯性力现象的理解与应用起到至关重要的作用；

6、实验测试过程自动化，人性化，直观，操作简便；

7、对实验学生的理论与实践有机结合，培养动手动脑综合能力；

8、系统参数切换灵活，操控简单方便，运行稳定、安全可靠；

9、整机一体化，结构紧奏，配有刹车脚轮，移动方便，所占空间小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是对应图1的侧视图；

图3是对应图1的俯视图；

图4是本实用新型中操作盒1的结构示意图。

附图标记说明：操作盒1、正反转调速控制器1－1、指示灯1－2、电源开关1－3、电机正反转转换开关1－4、操作盒360度摆动支撑装置2、同步带轮3、水平旋转轴支撑轴承座4、水平旋转轴5、能量球6、滑块7、水平转盘8、转盘联接法兰9、多通道导电环10、导电环固定装置11、垂直旋转轴座12、垂直转轴减速电机固定座13、转盘转轴减速电机14、联轴器15、垂直转轴16、单片机电气控制箱17、机架18、刹车脚轮19、机架平台板20、水平调节地脚21、柜门22、柜门锁23、水平减速电机24、同步带25、驱动同步带轮26。

具体实施方式

参看图1-图4所示，本具体实施方式采用的技术方案是它包含操作盒1、正反转调速控制器1－1、指示灯1－2、电源开关1－3、电机正反转转换开关1－4、操作盒360度摆动支撑装置2、同步带轮3、水平旋转轴支撑轴承座4、水平旋转轴5、能量球6、滑块7、水平转盘8、转盘联接法兰9、多通道导电环10、导电环固定装置11、垂直旋转轴座12、垂直转轴减速电机固定座13、转盘转轴减速电机14、联轴器15、垂直转轴16、单片机电气控制箱17、机架18、刹车脚轮19、机架平台板20、水平调节地脚21、柜门22、柜门锁23、水平减速电机24、同步带25、驱动同步带轮26，所述的操作盒1上设置有正反转调速控制器1－1、指示灯1－2、电源开关1－3、电机正反转转换开关1－4，安全可靠，操作方便，操作盒1设置在操作盒360度摆动支撑装置2上，操作盒360度摆动支撑装置2设置在机架平台板20上，机架平台板20设置在机架18上，机架18的四周配有柜门22，机架18的内部自成一柜体，柜内设有单片机电气控制箱17，机架平台板20上装有垂直安装的垂直转轴16，垂直转轴16上配有多通道导电环10，垂直转轴16的上端设置有转盘联接法兰9，转盘联接法兰9与水平转盘8相连接，水平转盘8上安装有水平旋转轴5，水平旋转轴5上配有可滑动的能量球6，水平旋转轴5设置在滑块7上，水平旋转轴5的两端设置有水平旋转轴支撑轴承座4，水平旋转轴5的一端配有同步带轮3，同步带轮3与同步带25相连接，同步带轮3同时与驱动同步带轮26相连接，驱动同步带轮26与水平减速电机24相连接，水平减速电机24固定在水平转盘8上，垂直转轴16的下端联轴器15相连接，联轴器15与转盘转轴减速电机14连接，转盘转轴减速电机14固定在垂直转轴减速电机固定座13上，机架18的下方设置有水平调节地脚21和刹车脚轮19，当垂直传动系统运转时带动水平转盘8及水平转盘8上的部件一起进行水平旋转，同时启动水平转盘8上的水平传动系统，则形成水平转动轴上的能量球6进行两种运动，一种公转，同时一种自转，在此运动作用下形成能量球6的水平左右滑动，而产生一定的加速度及离心惯性力，运行中进行各传动机构的正反转不停交叉切换，观察效果，最终形成一种科氏加速度与科氏惯性力演示力不学关系的现象。

采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：它进行理论力学课程中的科氏加速度和科氏惯性力理论与实践相结合的教学演示；通过模型充分展示科氏加速度与科氏惯性力之间的关系演变过程，使实验结果可视化和具有直观性，使教学实验课程生动，易于理解和加深印象，教学效果颇佳，提高学生学习兴趣，激发钻研精神。

以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.科氏加速度和科氏惯性力演示实验台,其特征在于：它包含操作盒(1)、操作盒360度摆动支撑装置(2)、同步带轮(3)、水平旋转轴支撑轴承座(4)、水平旋转轴(5)、能量球(6)、滑块(7)、水平转盘(8)、转盘联接法兰(9)、多通道导电环(10)、导电环固定装置(11)、垂直旋转轴座(12)、垂直转轴减速电机固定座(13)、转盘转轴减速电机(14)、联轴器(15)、垂直转轴(16)、单片机电气控制箱(17)、机架(18)、刹车脚轮(19)、机架平台板(20)、水平调节地脚(21)、柜门(22)、水平减速电机(24)、同步带(25)、驱动同步带轮(26)，所述的机架(18)的四周配有柜门(22)，机架(18)的内部自成一柜体，柜内设有单片机电气控制箱(17)，机架(18)上设有机架平台板(20)，机架平台板(20)上装有垂直安装的垂直转轴(16)，垂直转轴(16)上配有多通道导电环(10)，多通道导电环(10)通过导电环固定装置(11)固定，多通道导电环(10)的下方设置有垂直旋转轴座(12)，垂直转轴(16)的上端设置有转盘联接法兰(9)，转盘联接法兰(9)与水平转盘(8)相连接，水平转盘(8)上安装有水平旋转轴(5)，水平旋转轴(5)上配有可滑动的能量球(6)，水平旋转轴(5)设置在滑块(7)上，水平旋转轴(5)的两端设置有水平旋转轴支撑轴承座(4)，水平旋转轴(5)的一端配有同步带轮(3)，同步带轮(3)与同步带(25)相连接，同步带轮(3)同时与驱动同步带轮(26)相连接，驱动同步带轮(26)与水平减速电机(24)相连接，水平减速电机(24)固定在水平转盘(8)上；机架平台板(20)上安装有操作盒360度摆动支撑装置(2)，操作盒360度摆动支撑装置(2)上设置有操作盒(1)，垂直转轴(16)的下端联轴器(15)相连接，联轴器(15)与转盘转轴减速电机(14)连接，转盘转轴减速电机(14)固定在垂直转轴减速电机固定座(13)上，机架(18)的下方设置有水平调节地脚(21)和刹车脚轮(19)。

2.根据权利要求1所述的科氏加速度和科氏惯性力演示实验台，其特征在于：所述的操作盒(1)上设置有正反转调速控制器(1－1)、指示灯(1－2)、电源开关(1－3)、电机正反转转换开关(1－4)，正反转调速控制器(1－1)的右侧设置有指示灯(1－2)，指示灯(1－2)的下方设置有电源开关(1－3)，电源开关(1－3)的左侧设置有电机正反转转换开关(1－4)。

3.根据权利要求1所述的科氏加速度和科氏惯性力演示实验台，其特征在于：所述的同步带轮(3)通过驱动同步带轮(26)与水平减速电机(24)连接。

4.根据权利要求1所述的科氏加速度和科氏惯性力演示实验台，其特征在于：所述的柜门(22)上设置有柜门锁(23)。

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