CN215265233U - 向心力多角度可调节实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种向心力多角度可调节实验装置，涉及物理教学实验用具技术领域，包括底座、安装于底座上的支架、安装于支架上的旋臂、安装于旋臂上的应变计、安装于旋臂上并与应变计连接的固定杆、可拆卸安装于固定杆上的砝码、安装于支架上的霍尔元件；支架包括安装于底座上的下支架、以及与下支架转动连接的上支架；上支架内安装有电机，电机的输出轴与旋臂的底部中心配合；上支架的顶部还安装有另一光电门支架，光电门支架的一端安装光电门检测装置；上支架与下支架可旋转至少90°。本实用新型装置可以实现水平、垂直以及任意角度的实验，丰富实验种类。同时本实用新型装置电机可直接带动旋臂转动，装置结构更加简洁，运行更加流畅。

Description

向心力多角度可调节实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种向心力多角度可调节实验装置，属于物理教学实验用具技术领域。

背景技术

向心力问题是物理学中力学部分的重要内容之一，重点是做圆周运动的物体所受向心力与运动角速度、运动线速度、运动半径、运动对象质量之间的关系。在教学中仅仅通过教师讲解使学习者理解和接受是很困难的，必须要得到实验支持。

目前普遍使用的向心力实验装置，如申请号为201720861874.5名称为《一种向心力实验装置》的中国实用新型，其包括底座、立杆、支架和旋臂，底座上设置有立杆，立杆上设置有支架，支架上设置有转轴，旋臂和支架通过转轴连接，旋臂上设置有应变计，砝码固定杆和配平杆，应变计位于旋臂中间位置，砝码固定杆上设置有砝码，支架上设置有磁棒，对应磁棒，旋臂底部设置有霍尔元件。同时其实施例2公开了旋转驱动装置，即，其底座上设置有电机，所述电机上连接有主动轴，所述主动轴上设置有皮带，所述主动轴和转轴通过皮带连接，同时电机带动主动轴转动，主动轴带动皮带转动，此时，转轴在皮带的带动下旋转，从而带动旋臂做圆周运动。该实验器结构存在以下缺陷：

一、实验种类单一，只能做水平状态的实验；且只能做电动或手动一种实验。

二、电机传动部分在实际操作运行过程中不流畅，实验不容易做成功，容易受到外部因素影响准确性。

基于此，做出本申请。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种向心力多角度可调节实验装置，可实现水平、垂直以及任意角度的实验，丰富实验种类；同时使装置更加简洁，运行更加流畅。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

本实用新型向心力多角度可调节实验装置，包括底座、安装于底座上的支架、安装于支架上的旋臂、安装于旋臂上的应变计、安装于旋臂上并与应变计连接的固定杆、可拆卸安装于固定杆上的砝码、以及安装于支架上的霍尔元件；所述支架包括安装于底座上的下支架、以及与下支架转动连接的上支架；所述上支架内安装有电机，电机的输出轴与旋臂的底部中心配合；所述上支架的顶部还安装有另一光电门支架，光电门支架的一端安装光电门检测装置；所述上支架与下支架可旋转至少90°。

作为本实用新型的一种优选方案，为了能进行多组实验，所述砝码包括多个不同重量的小砝码。

作为本实用新型的一种优选方案，为了能进行手动实验，电机的输出轴与旋臂的底部中心可拆卸配合；所述上支架的顶部安装有可与旋臂底部中心连接的手动轴。

作为本实用新型的一种优选方案，为了便于精确设置所需的实验角度，所述上支架和下支架通过转轴连接；下支架上设有角度刻度盘，上支架相应位置设有指示标记。

作为本实用新型的一种优选方案，为了保证实验结果更加精确，所述底座上设有调平器和水平指示器。

作为本实用新型的一种优选方案，为了能实现旋臂的紧固和可拆卸，所述旋臂的底部中心设有轴套，轴套侧部设有紧定螺钉。

作为本实用新型的一种优选方案，为了在保证安全有效使用的前提下，方便速度调节和正反转控制，电机为行星减速齿轮电机，通过直流或交流控制,。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

（1）本实用新型装置实验的方向可以实现水平、垂直以及任意角度的实验，丰富实验种类。

（2）本实用新型装置电机安装在上支架内，电机输出轴直接与旋臂连接，可直接带动旋臂转动，去掉了原来复杂的传动结构，装置结构更加简洁，运行更加流畅。

（3）本实用新型装置可以做手动实验，也可以电动实验。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

标注说明：底座1，调平器11，水平指示器12，上支架21，下支架22，光电门检测装置3，光电门支架31，旋臂4，轴套41，紧定螺钉42，霍尔开关磁极43，应变计44，固定杆45，砝码46，电机输出轴5，手动轴61，转轴62，角度刻度盘71，指示标记72。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的披露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：

如图1所示，本实施例的一种向心力多角度可调节实验装置，包括底座、安装于底座上的支架、安装于支架上的旋臂、安装于旋臂上的应变计、安装于旋臂上并与应变计连接的固定杆、可拆卸安装于固定杆上的砝码、以及安装于支架上的霍尔元件；支架包括安装于底座上的下支架、以及与下支架转动连接的上支架；上支架内安装有电机，电机的输出轴与旋臂的底部中心配合；上支架的顶部还安装有另一光电门支架，光电门支架的一端安装光电门检测装置；所述上支架与下支架可旋转至少90°。通过上支架和下支架的转动配合，可以实现水平、垂直以及任意角度的实验，丰富实验种类。同事本实施例的电机安装在上支架内，电机输出轴直接与旋臂连接，可直接带动旋臂转动，去掉了原来复杂的传动结构，使装置更加简洁，运行更加流畅。

本实施例优选的，砝码包括多个不同重量的小砝码。本实施例采用3个重量不同的砝码，可以有至少5种不同质量状态下的试验，丰富实验组和数据，使最终的实验结果更准确。

本实施例优选的，电机的输出轴与旋臂的底部中心可拆卸配合；可进行电动实验，且可实现无极调速，上支架的顶部安装有可与旋臂底部中心连接的手动轴。使实验装置同时具备手动轴功能，把侧向紧定螺钉拧松后，将旋臂从电机输出轴取下，装到手动轴上，可以进行手动实验，以满足手动实验的需求。

本实施例优选的，上支架和下支架通过转轴连接；下支架上设有角度刻度盘，上支架相应位置设有指示标记，可根据实验需要做水平到垂直之间任意角度的实验，且通过角度指示使角度设置更加精准。

本实施例优选的，底座上设有调平器和水平指示器，在实验开始前先进行调平，从而使实验过程更加严谨，实验结果更准确。

本实施例优选的，旋臂的底部中心设有轴套，轴套侧部设有紧定螺钉，轴套与输出轴配合时，通过紧定螺钉，起到旋臂紧固的作用，防止在实验过程中旋臂高速旋转而脱离输出轴，同时还可以可根据需要拆卸和紧固。

本实施例优选的，电机为行星减速齿轮电机，通过直流或交流控制，在保证安全有效使用的前提下，方便速度调节和正反转控制。本实施例中电机可以通过PWM或电压调节等方式实现平滑的无级调速。运转平顺，调节幅度大。

同时，本实施例的霍尔开关包括霍尔开关的磁极，对应位置内部有霍尔开关接受极，配合光电门检测检测装置检测转动角速度，相当于复验功能，使角速度测试更准确、严谨。

以上内容是结合本实用新型的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种向心力多角度可调节实验装置，包括底座、安装于底座上的支架、安装于支架上的旋臂、安装于旋臂上的应变计、安装于旋臂上并与应变计连接的固定杆、可拆卸安装于固定杆上的砝码、以及安装于支架上的霍尔元件；其特征在于：所述支架包括安装于底座上的下支架、以及与下支架转动连接的上支架；所述上支架内安装有电机，电机的输出轴与旋臂的底部中心配合；所述上支架的顶部还安装有另一光电门支架，光电门支架的一端安装光电门检测装置；所述上支架与下支架可旋转至少90°。

2.如权利要求1所述的向心力多角度可调节实验装置，其特征在于：所述砝码包括多个不同重量的小砝码。

3.如权利要求1所述的向心力多角度可调节实验装置，其特征在于：电机的输出轴与旋臂的底部中心可拆卸配合；所述上支架的顶部安装有可与旋臂底部中心连接的手动轴。

4.如权利要求1所述的向心力多角度可调节实验装置，其特征在于：所述上支架和下支架通过转轴连接；下支架上设有角度刻度盘，上支架相应位置设有指示标记。

5.如权利要求1所述的向心力多角度可调节实验装置，其特征在于：所述底座上设有调平器和水平指示器。

6.如权利要求1所述的向心力多角度可调节实验装置，其特征在于：所述上支架与下支架的可旋转至少90°。

7.如权利要求2所述的向心力多角度可调节实验装置，其特征在于：所述旋臂的底部中心设有轴套，轴套侧部设有紧定螺钉。

8.如权利要求1所述的向心力多角度可调节实验装置，其特征在于：所述电机为行星减速齿轮电机，通过直流或交流控制。

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