[发明专利]一种共振机理模拟教具

说明书

本申请涉及一种共振机理模拟教具，属于振动教具的技术领域，其包括模拟平台，模拟平台上表面水平滑移连接有模拟架和联动架，模拟架与联动架沿同一直线滑移，模拟平台上固设有第一固定板，第一固定板位于模拟架背离联动架的一侧，模拟架与第一固定板之间、模拟架和联动架之间均水平固设有弹簧，模拟平台上设有用于驱动联动架进行在不同速度下水平往复滑移的驱动机构，本申请具有能够对特定转速下的风力发电机共振现象进行模拟的效果。

技术领域

本申请涉及振动教具的技术领域，尤其是涉及一种共振机理模拟教具。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

风力发电机的风轮在转动时，会产生共振现象，风轮的转速不同，共振频率不同，现需对风力发电机的共振进行模拟，以供教学。

发明内容

为了模拟风轮在特定转速下的风力发电机共振现象，本申请提供一种共振机理模拟教具。

本申请提供的一种共振机理模拟教具采用如下技术方案：

一种共振机理模拟教具，包括模拟平台，模拟平台上表面水平滑移连接有模拟架和联动架，模拟架与联动架沿同一直线滑移，模拟平台上固设有第一固定板，第一固定板位于模拟架背离联动架的一侧，模拟架与第一固定板之间、模拟架和联动架之间均水平固设有弹簧，模拟平台上设有用于驱动联动架进行在不同速度下水平往复滑移的驱动机构。

通过采用上述技术方案，驱动机构带动联动架进行往复移动，联动架通过弹簧带动模拟架在联动架与第一固定板之间往复摆动，随着联动架进行往复移动的速度增加，弹簧的伸缩程度加大，使得模拟架的摆动幅度加大，进而对风轮在特定转速下的风力发电机共振现象进行模拟，以供教学。

可选的，所述模拟平台上固设有第二固定板，第二固定板位于联动架背离模拟架的一侧，第二固定板与第一固定板之间水平固设有导向杆，导向杆将模拟架和联动架贯穿，导向杆从两个弹簧的内部穿过。

通过采用上述技术方案，弹簧套在导向杆外进行伸缩，导向杆能够对弹簧的伸缩方向起到限定作用，减小了弹簧产生非伸缩方向上扭曲的概率，进而使得弹簧的伸缩更加稳定，提高了教学安全性，并延长了弹簧的使用寿命，提高了教学质量。

可选的，所述导向杆有多个，且均从两个弹簧的内部穿过，第一固定板、模拟架、联动架和第二固定板上均开设有多个调节孔，每个导向杆分别从第一固定板、模拟架、联动架和第二固定板上不同的调节孔内穿过，导向杆与第一固定板之间、导向杆与第二固定板之间均为可拆卸连接，相邻导向杆之间的距离可通过调节孔改变。

通过采用上述技术方案，解除导向杆与第一固定板、导向杆与第二固定板之间的固定后，可在调节孔内调整相邻导向杆之间的距离，进而能够对不同粗细的弹簧进行更好的导向，并且相比于更换整根不同粗细的管或杆，多根导向杆能够减小与弹簧之间产生的摩擦力，进而使得模拟架的摆动幅度更加准确，以提高教学质量。

可选的，所述模拟平台上表面水平固设有滑轨，模拟架和联动架的底部均固设有滑块，滑块套设在滑轨上并沿滑轨的长度方向滑移。

通过采用上述技术方案，模拟架和联动架进行移动时，滑块在滑轨上滑移，提高了模拟架和联动架的移动稳定性，进而对模拟质量提供了保障。

可选的，所述驱动机构包括驱动电机、驱动齿轮和驱动齿条，滑块还固设在驱动齿条下表面，驱动齿条沿滑轨的长度方向滑移，驱动齿条与联动架固定，驱动电机水平固设在模拟平台上表面，驱动齿轮同轴固设在驱动电机上，驱动齿轮与驱动齿条啮合。