[发明专利]机械平衡实验仪

权利要求书

1.一种机械平衡实验仪，包括支撑机构、动力机构(8)和平衡调节机构，支撑机构包括重质量的底座(6)，设在底座(6)两端的固定支杆(38)和底座(6)一端的延长板；所述固定支杆(38)的上端配合有内设强质弹簧(14)的支撑杆(9)；所述延长板上固定有两根与两根固定支杆(38)处于同一水平线上的竖杆(40)；动力机构(8)包括固定在底座(6)一端的延长板上的电机(18)，与电机(18)输出轴连接的减速齿轮装置(17)，通过轴承(5)连接支撑杆(9)上端的旋转主轴(3)，通过轴承(5)配合连接在竖杆(40)上的短轴(39)，减速齿轮装置(17)通过带(16)传动与短轴(39)连接，所述旋转主轴(3)与短轴(39)通过离合器(15)连接；其特征在于：平衡调节机构包括矢量合成平衡机构，将旋转主轴(3)单方向的振动量以可见的方式展示出来的振动显示机构(7)，用于改变旋转主轴(3)支撑方式的刚柔性支撑切换机构(20)和托盘升降机构(19)；

矢量合成平衡机构包括两个平衡基准圆盘(1)和两个待平衡圆盘(2)，圆盘包括一个较薄的金属圆盘，通过螺旋槽机构连接的中心活动卡盘和可用于增减圆盘质量且配合在螺旋槽机构上质量块(28)；所述的两个平衡基准圆盘(1)通过活动卡盘固定在旋转主轴(3)的两端，处于两根固定支杆(38)的外侧；所述的两个待平衡圆盘(2)通过活动卡盘固定在旋转主轴(3)的中间位置且等距分布；

振动显示机构(7)安装在靠近固定支杆(38)的两端，包括配合在旋转主轴(3)上的方槽盘(4)，通过曲柄滑块机构(21)连接的激光笔(22)，与激光笔(22)笔尖成角度可调的平面镜I(23)，与平面镜I成角度可调的平面镜II(24)，及与平面镜II成对应角度的观察板(25)；激光笔(22)、平面镜I(23)、平面镜II(24)和观察板(25)按顺序形成一组光线反射机构。

2.根据权利要求1所述的机械平衡实验仪，其特征在于：平面镜和观察板(25)均通过支杆固定在底座(6)上，观察板(25)上设有用于对照两组反射光线的刻度线。

3.根据权利要求1所述的机械平衡实验仪，其特征在于：刚柔性支撑切换机构(20)为两组，分别设在两根固定支杆(38)的两侧，包括刚性支撑杆(11)，弹簧(12)，紧固杆(13)；刚性支撑杆(11)的上端为沟槽(10)，下端为L型，其下端通过轴连接在固定支杆(38)上，可绕轴转动；两组刚性支撑杆(11)的下端L型末端通过横杆(41)连接在一起。

4.根据权利要求3所述的机械平衡实验仪，其特征在于：所述紧固杆(13)成曲折状，左端为插销部分，紧固杆(13)的中间位置通过轴连接在刚性支撑杆(11)的下端L型处，紧固杆(13)的左端通过弹簧(12)连接刚性支撑杆(11)。

5.根据权利要求3或4所述的机械平衡实验仪，其特征在于：当为刚性支撑方式时，刚性支撑杆(11)上端的沟槽(10)将刚性支撑杆(11)侧面的轴卡紧，紧固杆(13)左端部分插入底座(6)侧面凸台的凹槽中，防止在刚性支撑状态时刚性支撑杆(11)受外力晃动；当切换柔性支撑方式时，手捏紧固杆(13)外端，推动刚性支撑杆(11)绕轴转动，使刚性支撑杆(11)的沟槽(10)与支撑杆分离，支撑杆不受约束，不平衡质量旋转时的离心力引起固定杆上下震动，将不平衡质量显示出来。

6.根据权利要求1所述的机械平衡实验仪，其特征在于：托盘升降机构(19)设有两组，分别设在两个待平衡圆盘(2)的正下方，由偏心轮(34)、支撑架(33)、棘爪机构(36)组成；支撑架(33)的圆直径比待平衡圆盘的直径大，且带(16)可配合圆盘的凹槽；支撑架(33)下端的支杆为配合孔，设在底座(6)上的支柱上端套接在其配合孔内；偏心轮(34)通过轴设在支柱上，其上设有带齿轮的手柄(37)；偏心轮(34)的边缘与支撑架(33)下端支杆上的外延伸杆(35)接触；棘爪机构(36)与带齿轮的手柄(37)形成棘轮装置，用于锁定偏心轮(34)。