立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀屬于運動學實驗教學裝置領域，特別涉及一種運用相對運動來模擬地球自轉(zhuǎn)以及軌道車運動時速度與加速度實驗測試裝置。
【背景技術】
[0002]由理論力學運動合成可知牽連運動和相對運動相互耦合產(chǎn)生科氏加速度。科氏加速度驗儀按運動物體的類型分可為機械帶式和流體式兩種；或按牽連運動和相對運動所在的運動面可劃分為平面機械帶式、平面流體式、立體機械帶式和立體流體式?，F(xiàn)有的科氏加速度實驗儀主要用于演示沿地球赤道線方向或平行于赤道線方向向東或向西運動物體受科氏加速度作用的狀態(tài)，或演示類似于以上運動的運動狀態(tài)，不能演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運動物體受科氏加速度作用的狀態(tài)，或演示類似于以上運動的運動狀態(tài)。部分現(xiàn)有實驗儀器現(xiàn)象不明顯，實驗過程枯燥乏味，難以理解和激發(fā)學生實驗興趣，且體積龐大、可操作性不強，因此大部分學生對科氏加速度知識普遍掌握不佳。
[0003]因此現(xiàn)有技術當中亟需要一種新的技術方案來解決這一問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀，用來解決現(xiàn)有技術中存在現(xiàn)有實驗儀器現(xiàn)象不明顯，實驗過程枯燥乏味，難以理解和激發(fā)學生實驗興趣，且體積龐大、可操作性不強的技術問題。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型設計了一種立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀，其特征在于:包括箱體、電機、主動輪、V形帶、從動輪、從動輪軸、轉(zhuǎn)盤、軌道支架、軌道托架、軌道、軌道車、測速傳感器1、轉(zhuǎn)換器、光柵盤、測速傳感器I1、測速傳感器II支架、控制面板、電源開關、轉(zhuǎn)盤速度調(diào)節(jié)旋鈕、速度顯示屏1、速度顯示屏I1、電機啟動開關、電機正轉(zhuǎn)切換開關、電機反轉(zhuǎn)切換開關；
[0006]所述的箱體為頂部空蓋敞口的箱式結(jié)構(gòu)并且為透明材質(zhì)；所述的電機通過螺栓固定安裝在箱體的內(nèi)底部；所述的主動輪與電機同軸連接，主動輪通過V形帶與從動輪連接；所述的從動輪中心設置有孔，孔內(nèi)安裝有軸承，從動輪通過軸承與從動輪軸連接；所述的從動輪軸固定安裝在箱體的內(nèi)底部；所述的轉(zhuǎn)盤與從動輪同軸并且固定連接；所述的軌道支架數(shù)量為2個，且兩個軌道支架的高度差為3cm?5cm，兩個軌道支架均固定安裝在轉(zhuǎn)盤上部，并且兩個軌道支架位于以從動輪軸為圓心的同一直徑上，且與圓心呈對稱分布；所述的軌道托架通過銷軸與軌道支架連接；所述的軌道與軌道托架固定連接；所述的軌道車通過齒輪嚙合與軌道的內(nèi)徑連接，軌道車的內(nèi)部設置有遙控開關感應部件；所述的測速傳感器I分為兩部分，一部分固定安裝在軌道上并通過導線和單片機與控制面板連接，另一部分固定安裝在軌道車上；所述的轉(zhuǎn)換器的內(nèi)徑與從動輪軸固定連接，轉(zhuǎn)換器的外部與光柵盤的內(nèi)徑固定連接；所述的光柵盤的外邊緣位于測速傳感器II的感應區(qū)間內(nèi)，并與測速傳感器II之間有2_?3_的間隙；所述的測速傳感器II數(shù)量為2個，并且均通過測速傳感器II支架固定在箱體的內(nèi)底部，兩個測速傳感器II位于以從動輪軸為圓心的同一直徑上，且與圓心呈對稱分布；所述的控制面板固定安裝在箱體的外側(cè)壁上，控制面板上設置有電源開關、轉(zhuǎn)盤速度調(diào)節(jié)旋鈕、速度顯示屏1、速度顯示屏I1、電機啟動開關、電機正轉(zhuǎn)切換開關和電機反轉(zhuǎn)切換開關。
[0007]所述的電機為步進電機或直流電機。
[0008]所述的轉(zhuǎn)換器為空心軸滑環(huán)。
[0009]所述的測速傳感器II為光電分度式傳感器或光柵編碼式傳感器。
[0010]通過上述設計，本實用新型能帶來以下有益效果:本實用新型的設計方案實現(xiàn)相對運動與牽連運動的運動平面相互垂直，使動點的運動成為空間運動；可以實時檢測轉(zhuǎn)盤速度與軌道車運轉(zhuǎn)速度，實驗現(xiàn)象更加直觀，且轉(zhuǎn)盤速度可調(diào)，通過透明箱體可直觀觀察各個部分的運動情況。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明:
[0012]圖1是本實用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，I為箱體、2為電機、3為主動輪、4為V形帶、5為從動輪、6為從動輪軸、7為轉(zhuǎn)盤、8為軌道支架、9為軌道托架、10為軌道、11為軌道車、12為測速傳感器1、13為轉(zhuǎn)換器、14為光柵盤、15為測速傳感器I1、16為測速傳感器II支架、17為控制面板、18為電源開關、19為轉(zhuǎn)盤速度調(diào)節(jié)旋鈕、20為速度顯示屏1、21為速度顯示屏11、22為電機啟動開關、23為電機正轉(zhuǎn)切換開關、24為電機反轉(zhuǎn)切換開關。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型立體雙環(huán)折疊式科氏加速度實驗儀含牽連運動部分、相對運動部分、檢測部分和電器部分組成。
[0017]其中，牽連運動部分由箱體1、電機2、主動輪3、V形帶4、從動輪5、從動輪軸6和轉(zhuǎn)盤7組成；箱體I為頂部空蓋敞口的箱式結(jié)構(gòu)并且為透明材質(zhì)，可以直接通過箱體I觀察內(nèi)部各個裝置的運行情況，便于演示教學；所述的電機通過螺栓固定安裝在箱體的內(nèi)底部。主動輪3安裝在電機2上，從動輪5內(nèi)部加裝軸承通過從動輪軸6固定在箱體I上，加裝軸承為了保證從動輪與從動軸的相對運動的順暢，V形帶4連接主動輪3與從動輪4傳輸動力，轉(zhuǎn)盤7與從動輪5固定為一體；
[0018]其中，相對運動部分由軌道10、軌道車11、軌道托架9、軌道支架8組成；利用軌道車11底部導向輪部分將軌道車固定在軌道10上，軌道車11與軌道10之間通過齒輪嚙合的方式進行使軌道車11沿著軌道10的內(nèi)徑做圓周運動形式與軌道10產(chǎn)生相對運動，軌道10固定在軌道托架9上，軌道托架9與軌道支架8軸式連接，以實現(xiàn)軌道的折疊功能，減少停機時占地空間，將軌道支架8固定在轉(zhuǎn)盤7上，完成相對運動部分；
[0019]其中，檢測部分由測速傳感器I 12、測速傳感器II 15、測速傳感器II支架16、光柵盤14組成；光柵盤14平行轉(zhuǎn)盤鑲嵌在轉(zhuǎn)換器13上、測速傳感器II 15通過測速傳感