[实用新型]立体双环折叠式科氏加速度实验仪

说明书

技术领域

本实用新型立体双环折叠式科氏加速度实验仪属于运动学实验教学装置领域，特别涉及一种运用相对运动来模拟地球自转以及轨道车运动时速度与加速度实验测试装置。

背景技术

由理论力学运动合成可知牵连运动和相对运动相互耦合产生科氏加速度。科氏加速度验仪按运动物体的类型分可为机械带式和流体式两种；或按牵连运动和相对运动所在的运动面可划分为平面机械带式、平面流体式、立体机械带式和立体流体式。现有的科氏加速度实验仪主要用于演示沿地球赤道线方向或平行于赤道线方向向东或向西运动物体受科氏加速度作用的状态，或演示类似于以上运动的运动状态，不能演示垂直于地球赤道线方向向北或向南运动物体受科氏加速度作用的状态，或演示类似于以上运动的运动状态。部分现有实验仪器现象不明显，实验过程枯燥乏味，难以理解和激发学生实验兴趣，且体积庞大、可操作性不强，因此大部分学生对科氏加速度知识普遍掌握不佳。

因此现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种立体双环折叠式科氏加速度实验仪，用来解决现有技术中存在现有实验仪器现象不明显，实验过程枯燥乏味，难以理解和激发学生实验兴趣，且体积庞大、可操作性不强的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种立体双环折叠式科氏加速度实验仪，其特征在于：包括箱体、电机、主动轮、V形带、从动轮、从动轮轴、转盘、轨道支架、轨道托架、轨道、轨道车、测速传感器Ⅰ、转换器、光栅盘、测速传感器Ⅱ、测速传感器Ⅱ支架、控制面板、电源开关、转盘速度调节旋钮、速度显示屏Ⅰ、速度显示屏Ⅱ、电机启动开关、电机正转切换开关、电机反转切换开关；

所述的箱体为顶部空盖敞口的箱式结构并且为透明材质；所述的电机通 过螺栓固定安装在箱体的内底部；所述的主动轮与电机同轴连接，主动轮通过V形带与从动轮连接；所述的从动轮中心设置有孔，孔内安装有轴承，从动轮通过轴承与从动轮轴连接；所述的从动轮轴固定安装在箱体的内底部；所述的转盘与从动轮同轴并且固定连接；所述的轨道支架数量为2个，且两个轨道支架的高度差为3cm～5cm，两个轨道支架均固定安装在转盘上部，并且两个轨道支架位于以从动轮轴为圆心的同一直径上，且与圆心呈对称分布；所述的轨道托架通过销轴与轨道支架连接；所述的轨道与轨道托架固定连接；所述的轨道车通过齿轮啮合与轨道的内径连接，轨道车的内部设置有遥控开关感应部件；所述的测速传感器Ⅰ分为两部分，一部分固定安装在轨道上并通过导线和单片机与控制面板连接，另一部分固定安装在轨道车上；所述的转换器的内径与从动轮轴固定连接，转换器的外部与光栅盘的内径固定连接；所述的光栅盘的外边缘位于测速传感器Ⅱ的感应区间内，并与测速传感器Ⅱ之间有2mm～3mm的间隙；所述的测速传感器Ⅱ数量为2个，并且均通过测速传感器Ⅱ支架固定在箱体的内底部，两个测速传感器Ⅱ位于以从动轮轴为圆心的同一直径上，且与圆心呈对称分布；所述的控制面板固定安装在箱体的外侧壁上，控制面板上设置有电源开关、转盘速度调节旋钮、速度显示屏Ⅰ、速度显示屏Ⅱ、电机启动开关、电机正转切换开关和电机反转切换开关。

所述的电机为步进电机或直流电机。

所述的转换器为空心轴滑环。

所述的测速传感器Ⅱ为光电分度式传感器或光栅编码式传感器。

通过上述设计，本实用新型能带来以下有益效果：本实用新型的设计方案实现相对运动与牵连运动的运动平面相互垂直，使动点的运动成为空间运动；可以实时检测转盘速度与轨道车运转速度，实验现象更加直观，且转盘速度可调，通过透明箱体可直观观察各个部分的运动情况。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型立体双环折叠式科氏加速度实验仪的主视结构示意 图。

图2是本实用新型立体双环折叠式科氏加速度实验仪的左视结构示意图。

图3是本实用新型立体双环折叠式科氏加速度实验仪的俯视结构示意图。

图中，1为箱体、2为电机、3为主动轮、4为V形带、5为从动轮、6为从动轮轴、7为转盘、8为轨道支架、9为轨道托架、10为轨道、11为轨道车、12为测速传感器Ⅰ、13为转换器、14为光栅盘、15为测速传感器Ⅱ、16为测速传感器Ⅱ支架、17为控制面板、18为电源开关、19为转盘速度调节旋钮、20为速度显示屏Ⅰ、21为速度显示屏Ⅱ、22为电机启动开关、23为电机正转切换开关、24为电机反转切换开关。

具体实施方式