[实用新型]一种物理教学中碰撞实验的展示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学辅助仪器领域，具体为一种物理教学中碰撞实验的展示装置。

背景技术

在现有的物理教学实验中，与碰撞有关的实验教具形式比较单一，大多是研究动量定理和能量守恒定律等相关领域，特别缺乏与机械振动学相关的振动系统研究实验教具。因此，为研究在实际中有阻尼单自由度系统的受迫振动的实际摆动周期，研究有阻尼系统的动态频率响应，并验证机电系统动态仿真分析的合理性，需要发明一种机械振动碰撞系统的实验教具；而且在试验过程中，老师在进行演示实验的操作步骤中由于仪器是固定在桌面上的，很多细节和操作要点无法一次展示给学生看，不利于实验观摩效果的提高，需要改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种物理教学中碰撞实验的展示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种物理教学中碰撞实验的展示装置，包括固定在一旋转升降机构上的碰撞轨道、下支架、上支架、摆杆、摆锤和滚球；所述的旋转升降机构包括一连接座，在连接座的正下方设有固定板，固定板安装在底架上，所述连接座下表面及固定板上表面设有相对应的环形滚槽，所述环形滚槽内设有滚珠；在所述底架中部固定有竖直向上的外轴套，外轴套内部设有与其配合的内轴套，所述内轴套的下端内部滑动连接转轴，所述转轴的下端外侧设有传动轮，所述传动轮通过传动带与设置在底架上的减速器连接，减速器的输入端与驱动电机的输出轴相连接；在所述外轴套的两侧设有对称分布的液压支撑柱；所述的碰撞轨道为一侧高、另一侧低的弧形轨道，滚球置于碰撞轨道内，摆锤顶部焊接有摆杆，下支架底部与碰撞轨道由螺栓固定；支架与下支架之间由紧固螺栓固定，上支架顶部设置有水平的阶梯轴，阶梯轴上套有轴承，轴承固定有轴套。

作为本实用新型更进一步的技术方案，内轴套的上端面封闭并与所述连接座的底端中部固定连接，其中外轴套内表面与内轴套外表面为光滑面。

作为本实用新型更进一步的技术方案，所述转轴的下端为圆柱形，上端为长方体状。

作为本实用新型更进一步的技术方案，所述轴套与摆杆之间通过调节螺栓固定。

与现有技术相比，本实用新型在实验过程中能够通过调节上支架高度与摆杆长度、以及更换滚球实现不同碰撞的实验，有利于使机械振动碰撞系统的实验直观明了，对于研究分析有阻尼单自由度自由振动的摆动频率、以及在任意激振条件下验证通过机电系统动态仿真的响应都有积极意义；而且实验指导老师可以通过旋转升降机构对实验的操作步骤和方法进行360°无死角的全方位展示，能够充分的让学生感受到物理实验的乐趣和神奇。

附图说明

图1为本实用新型一种物理教学中碰撞实验的展示装置的结构示意图。

图2为本实用新型中碰撞轨道部分的局部左视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1，一种物理教学中碰撞实验的展示装置，包括固定在一旋转升降机构上的碰撞轨道8、下支架6、上支架5、摆杆2、摆锤1和滚球7；所述的旋转升降机构包括一连接座10，在连接座10的正下方设有固定板11，固定板11安装在底架14上，所述连接座10下表面及固定板11上表面设有相对应的环形滚槽18，所述环形滚槽18内设有滚珠9；在所述底架14中部固定有竖直向上的外轴套13，外轴套13内部设有与其配合的内轴套，内轴套的上端面封闭并与所述连接座10的底端中部固定连接，其中外轴套13内表面与内轴套外表面为光滑面，所述内轴套的下端内部滑动连接转轴12，转轴12的下端为圆柱形，上端为长方体状，所述转轴16的下端外侧设有传动轮15，所述传动轮15通过传动带与设置在底架14上的减速器连接，减速器的输入端与驱动电机16的输出轴相连接；在所述外轴套16的两侧设有对称分布的液压支撑柱17；

所述的碰撞轨道8为一侧高、另一侧低的弧形轨道，滚球7置于碰撞轨道8内，摆锤1顶部焊接有摆杆2，下支架6底部与碰撞轨道8由螺栓固定；支架3与下支架6之间由紧固螺栓61固定，上支架5顶部设置有水平的阶梯轴42，阶梯轴42上套有轴承3，轴承3固定有轴套4，轴套4与摆杆2之间通过调节螺栓61固定；通过调节紧固螺栓23可以调整上支架5的高度，同时，通过调节螺栓41可以调整摆杆2的长度，滚球7也可以更换。