[实用新型]一种三心定理验证平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，特别涉及一种三心定理验证平台。

背景技术

三心定理是指三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一条直线上。

在学生学习机械原理的平面机构运动分析的部分的过程时，在现有的教学中，多是枯燥乏味的理论教学，缺少直观、生动的演示教具，学生们了解了三心定理的应用，但是很多学生对三心定理中平面运动的构件的扩张概念模糊，无法正确理解三心定理。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种让学生更好的理解和应用三心定理且能直观、生动的进行演示的三心定理验证平台。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种三心定理验证平台，包括驱动机构、四连杆机构、第一外杆、第二外杆以及用于检测所述第一外杆和第二外杆是否同时到位的外杆同步到位检测装置，所述四连杆机构中有一杆为第一驱动杆，第一驱动杆由所述驱动机构进行驱动转动，第一外杆以及第二外杆分别连接在与第一驱动杆连接的两连杆上。

优选的，所述与第一驱动杆连接的两连杆其一为第二驱动杆，第二驱动杆与驱动机构连接。

优选的，所述外杆同步到位检测装置为两个瞬时释放机构，两瞬时释放机构分别设置在第一外杆以及第二外杆上，瞬时释放机构包括支架、排斥磁铁、吸引磁铁以及磁性金属件，排斥磁铁设置在支架上，吸引磁铁设置在第一外杆或第二外杆上，工作时，磁性金属件被吸住在吸引磁铁的下端面上，当吸引磁铁在排斥磁铁下面经过，此时，排斥磁铁和吸引磁铁相对的两端为相同的磁极。

优选的，所述磁性金属件为软磁金属球，支架对应两排斥磁铁位置分别设有两球滚动轨道，排斥磁铁设置在球滚动轨道上方，工作时，第一外杆或第二外杆从排斥磁铁和球滚动轨道间经过。

优选的，所述四连杆机构的四个连杆上均设有第一调整槽，第一外杆和第二外杆上均设有第二调整槽，第一调整槽与第二调整槽通过螺栓连接以将第一外杆和第二外杆与四连杆机构连接起来。

优选的，所述四连杆机构的四个连杆分别设置在不同的高度上，四个连杆间通过铰接轴铰接在一起。

优选的，所述驱动机构包括基座以及设置在基座上的电机、齿轮组与传动轴，齿轮组包括电机输出齿轮、联动齿轮、下传动齿轮、上传动齿轮以及驱动齿轮，电机输出齿轮连接在电机输出轴上，并且与联动齿轮相啮合，联动齿轮还与下传动齿轮相啮合，下传动齿轮和上传动齿轮通过所述传动轴连接，上传动齿轮与驱动齿轮啮合，第一驱动杆与第二驱动杆分别由驱动齿轮和联动齿轮驱动。

优选的，所述两球滚动轨道的末端处设有轨道磁铁。

一种三心定理验证方法，包括以下步骤：

一、校正：

(1)、球滚动轨道校准：找出待验证两连杆在水平面上投影的交点O点，将球滚动轨道绕基座旋转，并调节球滚动轨道到基座中心的距离，直到排斥磁铁与O点在水平面的投影重合；

(2)、校准第一外杆和第二外杆的位置：通过调整第一外杆和第二外杆的结合点以及其两杆之间的夹角，使得第一外杆和第二外杆带吸引磁铁的位置与O点重合；

二、安装软磁金属球，启动电机，使得第一外杆和第二外杆带吸引磁铁的位置不与O点重合，将软磁金属球安装在第一外杆和第二外杆的吸引磁铁上；

三、进行实验：再次启动电机，使四连杆机构开始转动并观察，第一外杆带吸引磁铁的位置与O点重合时，第二外杆带吸引磁铁的位置与O点也重合，当吸引磁铁与O点重合时，两软磁金属球同时被释放并下落到球滚动轨道。

优选的，步骤三中，所述两软磁金属球下落到球滚动轨道后，分别在两球滚动轨道上平齐向末端滚动，并同时到达球滚动轨道的末端，两软磁金属球到达球滚动轨道的末端时受轨道磁铁吸引加速靠近同时发出碰撞声。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本实用新型能让学生更好的理解和应用三心定理且能直观、生动的进行演示，巧妙的通过第一外杆及第二外杆上的软磁金属球在O点处同时脱落，得出第一外杆及第二外杆同时到达O点，即三点恰好在同一直线上从而验证三心定理。

2、本实用新型结构简单、易于制造并且巧妙的通过软磁金属球的速度侧面反映出连杆在任意点的瞬时速度，结构简单轻巧，同时可以改变角速度比和杆长，全面验证三心定理，有效地解决了对于三心定理的演示及其说明的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的仰视图。

图4是图1的另一视角的结构示意图。