透明、仿真教學蒸汽的制造方法
【專利摘要】透明、仿真教學蒸汽機，包括底座、氣缸，活塞，活塞連接動力連桿的一端，另一端穿出氣缸并通過穿孔支架上的穿孔；叉狀連桿的叉部端與動力連桿活動連接，另一端連接仿真曲柄；仿真曲柄設置在轉(zhuǎn)軸的一端，轉(zhuǎn)軸的另一端設置有飛輪，轉(zhuǎn)軸設置在支架上；氣缸的側(cè)壁上設置有兩個通氣孔用以進氣和排氣，分流氣閥設置在氣缸的外側(cè)，分流氣閥靠近氣缸的兩個開口分別與氣缸的兩個通氣孔連通，分流氣閥距離氣缸較遠的另一側(cè)的進氣口連接氣流源；該分流氣閥內(nèi)設置有滑塊，該滑塊通過分流連桿與仿真曲柄連接；滑塊在仿真曲柄的帶動下可以在氣缸的軸向方向上來回移動，從而導引氣流經(jīng)由分流氣閥的一個開口以及氣缸的一個通氣孔進入氣缸內(nèi)，推動活塞運動。
【專利說明】透明、仿真教學蒸汽機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種教學模型，具體涉及一種向?qū)W生演示蒸汽機結(jié)構(gòu)和工作原理的透明、仿真教學蒸汽機模型。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽機在人類文明史和科技史上都有不可磨滅的重要地位，因此在教學中能夠讓學生很好地明白蒸汽機的結(jié)構(gòu)和工作原理非常重要。然而現(xiàn)有的蒸汽機教具透明度不夠，有些重要零件不可以目視，教學效果打折扣；同時其制作精度要求高，制作成本高，不易推廣。并且有些蒸汽機教具根本不能用任何氣體推動，只能制成解剖蒸汽機，通過手動或馬達轉(zhuǎn)動來顯示蒸汽機運轉(zhuǎn)的情況，然而也不能真正目視蒸汽機所有零件運轉(zhuǎn)的情況。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種透明、仿真教學蒸汽機，該蒸汽機利用吸塵器或鼓風機制造氣流提供動力源，帶動蒸汽機運轉(zhuǎn)；該蒸汽機對制作精度要求低，學生可以親自參與動手組裝，達到教學互動的效果；并且所有的傳動結(jié)構(gòu)和運動部件都進行外置或透明處理，解決了蒸汽機教具透明度低的技術(shù)問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0005]一種透明、仿真教學蒸汽機，包括底座、固定設置在底座上的氣缸，所述氣缸內(nèi)設置有活塞，活塞連接動力連桿的一端，動力連桿的另一端穿出氣缸并穿過設置在穿孔支架上的穿孔；叉狀連桿的叉部端與動力連桿活動連接，叉狀連桿的另一端連接在仿真曲柄上；仿真曲柄設置在轉(zhuǎn)軸的一端，轉(zhuǎn)軸的另一端設置有飛輪，所述轉(zhuǎn)軸設置在支架上；
[0006]所述氣缸的側(cè)壁上設置有兩個通氣孔用以進氣和排氣，分流氣閥設置在氣缸的外偵牝所述分流氣閥靠近氣缸的兩個開口分別與氣缸的兩個通氣孔連通，分流氣閥距離氣缸較遠的另一側(cè)的進氣口連接氣流源；該分流氣閥內(nèi)設置有滑塊，該滑塊內(nèi)設置有氣道，滑塊通過分流連桿與仿真曲柄連接；所述滑塊在仿真曲柄的帶動下可以在氣缸的軸向方向上來回移動，從而導引氣流經(jīng)由滑塊的氣道和分流氣閥的一個開口以及氣缸的一個通氣孔進入氣缸內(nèi)，推動活塞運動。
[0007]進一步，所述活塞包括固定設置在動力連桿上的兩個活塞固定件、設置在兩個活塞固定件之間的兩個活塞活動件和設置在兩個活塞活動件之間的活塞氣密件。
[0008]進一步，所述活塞活動件和活塞氣密件均為圓形，圓心處的穿孔直徑大于動力連桿的直徑；活塞活動件的直徑略小于氣缸的內(nèi)壁直徑，活塞氣密件直徑接近于氣缸的內(nèi)壁直徑。
[0009]進一步，所述活塞氣密件上設置有若干道縫隙。
[0010]進一步，所述氣缸、分流氣閥均采用透明材料制成。
[0011 ] 進一步，所述氣流源采用吸塵器或鼓風機，其向分流氣閥的進氣口提供氣流作為動力驅(qū)動。[0012]本實用新型的有益技術(shù)效果是:本實用新型的透明、仿真教學蒸汽機，可以實現(xiàn)對蒸汽機工作原理和工作狀態(tài)的完美演示，所有的傳動結(jié)構(gòu)和運動部件都進行外置或透明處理，采用汽缸、分流氣閥透明的結(jié)構(gòu)，讓學生可以直觀的觀察，體會到活塞和飛輪的運動，使學生易于理解和接受蒸汽機的工作原理，并能激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造性思維，有利于青少年的智力開發(fā)；且在實驗過程中，學生可以親自動手參與，達到教學互動的效果，也能拓寬學生機械運動學方面的視野，有助于學生綜合能力的培養(yǎng)。氣缸與支撐架之間設置用于支撐動力連桿的穿孔支架，避免了動力連桿在移動的過程中，因杠桿原理造成活塞與氣缸之間的較大的摩擦力，并且特有的活塞結(jié)構(gòu)的設置，降低了對動力連桿與氣缸軸心平行度、氣缸真圓度以及平行度的要求，降低了制作要求的精度。同時飛輪設置在支撐架之間，使飛輪在支撐架上的平衡性更好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為活塞爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為分流氣閥的主視圖；
[0016]圖4為分流氣閥的后視圖；
[0017]圖5為滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標記
[0019]1.氣缸；2.活塞；3.分流氣閥；31.開口 ；32.滑塊；33.氣道；
[0020]34.進氣口 ；4.動力連桿；5.叉狀連桿；6.分流連桿；7.仿真曲柄；
[0021]8.轉(zhuǎn)軸；9.飛輪；10.底座；11.穿孔；12.穿孔支架；14.活塞活動件；
[0022]15.活塞固定件；16.活塞氣密件
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步詳細說明。
[0024]如圖1所示，本實用新型的透明、仿真教學蒸汽機，包括底座10、固定設置在底座10上的氣缸1，所述氣缸I內(nèi)設置有活塞2，活塞2連接動力連桿4的一端，動力連桿4的另一端穿出氣缸I穿過穿孔11，所述穿孔11設置在穿孔支架12上，動力連桿4伸出穿孔11有一段的長度，并可以在該穿孔11內(nèi)沿軸向方向活動；叉狀連桿5的叉部端與動力連桿4活動連接，叉狀連桿5的另一端連接在仿真曲柄7上；仿真曲柄7設置在轉(zhuǎn)軸8的一端，轉(zhuǎn)軸8的另一端設置有飛輪9，所述轉(zhuǎn)軸8設置在支架上；
[0025]如圖1、圖3和圖4所示，所述氣缸I的側(cè)壁上設置有兩個通氣孔用以進氣和排氣，分流氣閥3設置在氣缸I的外側(cè)，分流氣閥3靠近氣缸I的兩個開口 31分別與氣缸I的兩個通氣孔連通，該分流氣閥3距離氣缸I較遠的另一側(cè)的進氣口 34連接氣流源，所述分流氣閥3內(nèi)設置有滑塊32，該滑塊32內(nèi)設置有氣道33 ;所述該滑塊32通過分流連桿6與仿真曲柄7連接；滑塊32在仿真曲柄7的帶動下可以在氣缸I的軸向方向上來回移動，從而導引氣流經(jīng)由滑塊32的氣道33和分流氣閥3的一個開口和氣缸I的一個通氣孔進入氣缸I內(nèi)，推動活塞2向一個方向運動，緊接著再導引氣流經(jīng)由滑塊32的氣道33和分流氣閥3的另一個開口以及氣缸I的另一個通氣孔進入氣缸I內(nèi)，從而推動活塞2向相反方向運動。如此周而復始地使活塞2在氣缸I中往復運動。并由活塞2帶動動力連桿4與叉狀連桿5往復運動，叉狀連桿5進而驅(qū)動仿真曲柄7而轉(zhuǎn)動飛輪9。
[0026]如圖2所示，所述活塞2包括固定設置在動力連桿4上的兩個活塞固定件15、設置在兩個活塞固定件15之間的兩個活塞活動件14和設置在兩個活塞活動件14之間的活塞氣密件16。
[0027]所述動力連桿4 一端在氣缸I中，另一端在氣缸之外以穿孔支架12限制其往復運動，從而可以避免因杠桿原理造成較大的摩擦力。
[0028]所述活塞氣密件16上設置有若干道縫隙。
[0029]本實用新型的透明、仿真教學蒸汽機，所述氣缸1、分流氣閥3均采用透明材料制成。透明的設計可以讓學生直觀的觀察，體會到活塞和飛輪的運動，使學生易于理解和接受蒸汽機的工作原理。
[0030]本實用新型的透明、仿真教學蒸汽機，由于活塞活動件14和活塞氣密件16圓心的穿孔直徑大于動力連桿4的直徑，活塞活動件14的直徑略小于氣缸內(nèi)壁的直徑，因此活塞活動件14可以在動力連桿4上活動。活塞氣密件16上設置有若干道縫隙，活塞氣密件16的直徑相當接近氣缸內(nèi)壁的直徑。動力連桿4伸出氣缸的一端穿過穿孔11設置在穿孔支架12上，因此活塞在氣缸中往復運動時，動力連桿4與氣缸的軸心平行度的精度要求并不是很高；對汽缸的真圓度和平行度精度要求也都可以放寬，而活塞仍可以在氣缸中密切，又極小摩擦地滑動。
[0031]由于活塞在汽缸中活動是摩擦力極小，本實用新型的氣流源采用吸塵器或鼓風機，其向分流氣閥3的進氣口提供氣流作為動力驅(qū)動，輕松完成蒸汽機運動的演示。
[0032]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種透明、仿真教學蒸汽機，其特征在于:包括底座(10)、固定設置在底座(10)上的氣缸(I)，所述氣缸(I)內(nèi)設置有活塞(2)，活塞(2)連接動力連桿(4)的一端，動力連桿(4)的另一端穿出氣缸⑴并穿過設置在穿孔支架(12)上的穿孔(11);叉狀連桿(5)的叉部端與動力連桿(4)活動連接，叉狀連桿(5)的另一端連接在仿真曲柄(7)上；仿真曲柄(7)設置在轉(zhuǎn)軸(8)的一端，轉(zhuǎn)軸(8)的另一端設置有飛輪(9)，所述轉(zhuǎn)軸(8)設置在支架上； 所述氣缸(I)的側(cè)壁上設置有兩個通氣孔用以進氣和排氣，分流氣閥(3)設置在氣缸(I)的外側(cè)，所述分流氣閥(3)靠近氣缸(I)的兩個開口(31)分別與氣缸(I)的兩個通氣孔連通，分流氣閥(3)距離氣缸(I)較遠的另一側(cè)的進氣口(34)連接氣流源；該分流氣閥(3)內(nèi)設置有滑塊(32)，該滑塊(32)內(nèi)設置有氣道(33)，滑塊(32)通過分流連桿(6)與仿真曲柄⑵連接；所述滑塊(32)在仿真曲柄(7)的帶動下可以在氣缸⑴的軸向方向上來回移動，從而導引氣流經(jīng)由滑塊(32)的氣道(33)和分流氣閥(3)的一個開口以及氣缸(I)的一個通氣孔進入氣缸(I)內(nèi)，推動活塞(2)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明、仿真教學蒸汽機，其特征在于:所述活塞(2)包括固定設置在動力連桿(4)上的兩個活塞固定件(15)、設置在兩個活塞固定件(15)之間的兩個活塞活動件(14)和設置在兩個活塞活動件(14)之間的活塞氣密件(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透明、仿真教學蒸汽機，其特征在于:所述活塞活動件(14)和活塞氣密件(16)均為圓形，圓心處的穿孔直徑大于動力連桿(4)的直徑；活塞活動件(14)的直徑略小于氣缸(I)的內(nèi)壁直徑，活塞氣密件(16)直徑接近于氣缸(I)的內(nèi)壁直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透明、仿真教學蒸汽機，其特征在于:所述活塞氣密件(16)上設置有若干道縫隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明、仿真教學蒸汽機，其特征在于:所述氣缸(I)、分流氣閥(3)均采用透明材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明、仿真教學蒸汽機，其特征在于:所述氣流源采用吸塵器或鼓風機，其向分流氣閥(3)的進氣口提供氣流作為動力驅(qū)動。
【文檔編號】G09B25/02GK203689804SQ201320797581
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】周鑑恒, 唐海燕 申請人:重慶科技學院