專利名稱：立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀是一種運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及牽連 運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)。
技術(shù)背景由理論力學(xué)點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)可知牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)便會(huì)產(chǎn)生科氏加速度?？剖霞铀?度驗(yàn)儀按運(yùn)動(dòng)物體的類型分為機(jī)械帶式和流體式兩種；再按牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)所在的 運(yùn)動(dòng)面劃分為平面機(jī)械帶式和平面流體式、立體機(jī)械帶式和立體流體式。現(xiàn)有的科氏加速 度(或慣性力)實(shí)驗(yàn)儀主要是平面的，即相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)均在同一平面內(nèi)，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(yùn)動(dòng)物體受科氏加速度作用的狀態(tài)， 或演示類似于以上運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。顯而易見(jiàn)，不能演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運(yùn) 動(dòng)物體受科氏加速度作用的狀態(tài)，或演示類似于以上運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀發(fā)明目的在于設(shè)計(jì)發(fā)明一種與現(xiàn)有 技術(shù)完全不同的設(shè)計(jì)制作一種可演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運(yùn)動(dòng)物體受科氏 力作用的狀態(tài)，或演示類似以上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以提高教學(xué)效果。本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀是這樣實(shí)現(xiàn)的含牽連運(yùn)動(dòng)部分、相 對(duì)運(yùn)動(dòng)部分、機(jī)架和電器部分；由柱形帶輪、帶輪軸、雙圓環(huán)構(gòu)架、帶輪軸螺母、卡子、映射 框、映射框撐桿、固定螺母、演示帶、驅(qū)動(dòng)帶、卡子間隔套、配重、II號(hào)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)帶帶輪、主傳 動(dòng)連接器、主傳動(dòng)裝置、I號(hào)電機(jī)、減速器、高低速開(kāi)關(guān)、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、主電機(jī)帶輪、電機(jī)架、V 型帶、加強(qiáng)板、主傳動(dòng)帶輪、主傳動(dòng)固定座、主傳動(dòng)固定螺母、機(jī)架、機(jī)箱和調(diào)平螺釘組成；其中牽連運(yùn)動(dòng)部分由雙圓環(huán)構(gòu)架、主傳動(dòng)連接器、主傳動(dòng)裝置、主傳動(dòng)固定座、主 傳動(dòng)固定螺母、機(jī)架、主電機(jī)、減速器、電機(jī)架、V型帶、主電機(jī)帶輪、主傳動(dòng)帶輪、映射框、映 射框撐桿和卡子組成；雙圓環(huán)構(gòu)架固定在主傳動(dòng)連接器上，主傳動(dòng)連接器固定在主傳動(dòng)裝 置上，主傳動(dòng)裝置通過(guò)主傳動(dòng)固定座和主傳動(dòng)固定螺母固定在機(jī)架上，主電機(jī)通過(guò)減速器 固定在電機(jī)架上，電機(jī)架固定在機(jī)架上，V型帶環(huán)繞在主電機(jī)帶輪和主傳動(dòng)帶輪上，映射框 通過(guò)映射框撐桿和卡子固定在雙圓環(huán)構(gòu)架上；其中相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分由柱形帶輪、帶輪軸、卡子、帶輪軸螺母、雙圓環(huán)構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)帶、 驅(qū)動(dòng)帶帶輪、演示帶和卡子間隔套組成；柱形帶輪和帶輪軸通過(guò)卡子和帶輪軸螺母固定在 雙圓環(huán)構(gòu)架上，驅(qū)動(dòng)帶環(huán)繞在驅(qū)動(dòng)帶帶輪和個(gè)柱形帶輪的“V”形帶槽內(nèi)，演示帶環(huán)繞在個(gè)柱 形帶輪的平帶帶輪上，卡子間隔套套在雙圓環(huán)構(gòu)架上，保持卡子和柱形帶輪之間的間距；其中機(jī)架部分由電機(jī)架、主傳動(dòng)裝置、機(jī)箱和調(diào)平螺釘和機(jī)架組成；電機(jī)架、主 傳動(dòng)裝置、機(jī)箱和調(diào)平螺釘均固定在機(jī)架上；其中電器部分由高低速開(kāi)關(guān)、個(gè)正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、I號(hào)電機(jī)和II號(hào)電機(jī)組成；2個(gè)高 低速開(kāi)關(guān)和2個(gè)正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)固定在機(jī)箱上，分別控制I號(hào)電機(jī)和II號(hào)電機(jī)的高低速和正反轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀使得相對(duì)運(yùn)動(dòng)與牽連運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平 面相互垂直，使動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)成為空間運(yùn)動(dòng)；用于顯現(xiàn)受力狀態(tài)的演示帶和驅(qū)動(dòng)帶是相互獨(dú) 立的，驅(qū)動(dòng)帶環(huán)繞在驅(qū)動(dòng)帶輪和5個(gè)柱形帶輪的“V”形帶槽內(nèi)，將電機(jī)的動(dòng)力傳給5個(gè)柱形 帶輪；演示帶環(huán)繞在5個(gè)柱形帶輪的平帶帶輪上，受科氏慣性力作用可在柱形帶輪上作橫 向運(yùn)動(dòng)顯現(xiàn)受力狀態(tài)；增設(shè)了映視框，增強(qiáng)了視覺(jué)效果，便于觀察；I號(hào)電機(jī)和II號(hào)電機(jī)均 采用高低速開(kāi)關(guān)和正反開(kāi)關(guān)控制，均可進(jìn)行高低速和正反轉(zhuǎn)操作和控制。實(shí)驗(yàn)時(shí)先假設(shè)雙圓環(huán)構(gòu)架上部中心點(diǎn)為地球的“N”極，下部為“S”極；接通電源， 打開(kāi)開(kāi)關(guān)，俯視實(shí)驗(yàn)儀，當(dāng)雙圓環(huán)構(gòu)架逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一一行同地球自轉(zhuǎn)，環(huán)繞在其上的演示帶 也運(yùn)行時(shí)，我們可觀察到演示帶在科氏慣性力的作用下與驅(qū)動(dòng)帶之間的間距不斷增大，兩 帶分開(kāi)；證明科氏慣性力的方向向右，與右手判別法則結(jié)果相同。此種狀態(tài)等同于在北半球 物體向北向南運(yùn)行時(shí)的受力狀態(tài)。當(dāng)雙圓環(huán)構(gòu)架順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)架上部中心點(diǎn)為地球的“S”極，下部為“N”極，帶 的運(yùn)動(dòng)方向不變。我們可觀察到演示帶在科氏慣性力作用下與驅(qū)動(dòng)帶之間的間距不斷縮 小，靠在一起。，證明科氏慣性力的方向向左，此種狀態(tài)等同于在南半球物體向南向北運(yùn)行 時(shí)受力狀態(tài)。本立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的有益效果使得相對(duì)運(yùn)動(dòng)與牽連運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 平面相互垂直，使動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)成為空間運(yùn)動(dòng)；用于顯現(xiàn)受力狀態(tài)的演示帶和驅(qū)動(dòng)帶是相互 獨(dú)立的；演示帶環(huán)繞在柱形帶輪的平帶輪上，受科氏慣性力作用可在柱形帶輪上作橫向運(yùn) 動(dòng)顯現(xiàn)受力狀態(tài)；增設(shè)了映視框，增強(qiáng)了視覺(jué)效果，便于觀察；I號(hào)電機(jī)和II號(hào)電機(jī)均采用 高低速開(kāi)關(guān)和正反開(kāi)關(guān)控制，均可進(jìn)行高低速和正反轉(zhuǎn)操作和控制。

附圖1是本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的主視示意圖附圖2是本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的A部局部放大示意圖附圖3是本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的B部局部放大示意圖附圖4是本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的左視示意圖附圖5是本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀的俯視示意圖圖中柱形帶輪1、帶輪軸2、雙圓環(huán)構(gòu)架3、帶輪軸螺母4、卡子5、映射框6、映射框 撐桿7、固定螺母8、演示帶9、驅(qū)動(dòng)帶10、卡子間隔套11、配重12、II號(hào)電機(jī)13、驅(qū)動(dòng)帶帶輪 14、主傳動(dòng)連接器15、主傳動(dòng)裝置16、I號(hào)電機(jī)17、減速器18、高低速開(kāi)關(guān)19、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān) 20、主電機(jī)帶輪21、電機(jī)架22、V型帶23、加強(qiáng)板對(duì)、主傳動(dòng)帶輪25、主傳動(dòng)固定座沈、主傳 動(dòng)固定螺母27、機(jī)架觀、機(jī)箱四、調(diào)平螺釘(30)實(shí)施方式本實(shí)用新型立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀含牽連運(yùn)動(dòng)部分、相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分、機(jī) 架和電器部分；由柱形帶輪1、帶輪軸2、雙圓環(huán)構(gòu)架3、帶輪軸螺母4、卡子5、映射框6、映射 框撐桿7、固定螺母8、演示帶9、驅(qū)動(dòng)帶10、卡子間隔套11、配重12、II號(hào)電機(jī)13、驅(qū)動(dòng)帶帶 輪14、主傳動(dòng)連接器15、主傳動(dòng)裝置16、I號(hào)電機(jī)17、減速器18、高低速開(kāi)關(guān)19、正反轉(zhuǎn)開(kāi) 關(guān)20、主電機(jī)帶輪21、電機(jī)架22、V型帶23、加強(qiáng)板M、主傳動(dòng)帶輪25、主傳動(dòng)固定座沈、主傳動(dòng)固定螺母27、機(jī)架觀、機(jī)箱四和調(diào)平螺釘30組成；其中牽連運(yùn)動(dòng)部分由雙圓環(huán)構(gòu)架3、主傳動(dòng)連接器15、主傳動(dòng)裝置16、主傳動(dòng)固 定座沈、主傳動(dòng)固定螺母27、機(jī)架觀、主電機(jī)17、減速器18、電機(jī)架22、V型帶23、主電機(jī)帶 輪21、主傳動(dòng)帶輪25、映射框6、映射框撐桿7和卡子5組成；雙圓環(huán)構(gòu)架3固定在主傳動(dòng) 連接器15上，主傳動(dòng)連接器15固定在主傳動(dòng)裝置16上，主傳動(dòng)裝置16通過(guò)主傳動(dòng)固定座 26和主傳動(dòng)固定螺母27固定在機(jī)架28上，主電機(jī)17通過(guò)減速器18固定在電機(jī)架22上， 電機(jī)架22固定在機(jī)架28上，V型帶23環(huán)繞在主電機(jī)帶輪21和主傳動(dòng)帶輪25上，映射框6 通過(guò)映射框撐桿7和卡子5固定在雙圓環(huán)構(gòu)架3上；其中相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分由柱形帶輪1、帶輪軸2、卡子5、帶輪軸螺母4、雙圓環(huán)構(gòu)架3、 驅(qū)動(dòng)帶10、驅(qū)動(dòng)帶帶輪14、演示帶9和卡子間隔套11組成；柱形帶輪1和帶輪軸2通過(guò)卡 子5和帶輪軸螺母4固定在雙圓環(huán)構(gòu)架3上，驅(qū)動(dòng)帶10環(huán)繞在驅(qū)動(dòng)帶帶輪14和5個(gè)柱形 帶輪1的“V”形帶槽內(nèi)，演示帶9環(huán)繞在5個(gè)柱形帶輪1的平帶帶輪上，卡子間隔套11套 在雙圓環(huán)構(gòu)架3上，保持卡子11和柱形帶輪1之間的間距；其中機(jī)架部分由電機(jī)架22、主傳動(dòng)裝置16、機(jī)箱四和調(diào)平螺釘30和機(jī)架28組 成；電機(jī)架22、主傳動(dòng)裝置16、機(jī)箱四和調(diào)平螺釘30均固定在機(jī)架28 ；其中電器部分由高低速開(kāi)關(guān)19、個(gè)正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)20、I號(hào)電機(jī)17和II號(hào)電機(jī)13組 成；2個(gè)高低速開(kāi)關(guān)19和2個(gè)正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)20固定在機(jī)箱上，分別控制I號(hào)電機(jī)17和II號(hào) 電機(jī)13的高低速和正反轉(zhuǎn)。立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)時(shí)先假設(shè)雙圓環(huán)構(gòu)架C3)上部中心點(diǎn)為地 球的“N”極，下部為“S”極。接通電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，俯視實(shí)驗(yàn)儀.當(dāng)雙圓環(huán)構(gòu)架3逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)一一行同地球自轉(zhuǎn)，環(huán)繞在其上的演示帶9也運(yùn)行時(shí)。我們可觀察到演示帶9在科氏慣 性力的作用下與驅(qū)動(dòng)帶10之間的間距不斷增大，兩帶分開(kāi)。證明科氏慣性力的方向向右， 與右手判別法則結(jié)果相同。此種狀態(tài)等同于在北半球物體向北向南運(yùn)行時(shí)的受力狀態(tài)。當(dāng)雙圓環(huán)構(gòu)架3順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)架上部中心點(diǎn)為地球的“S”極，下部為“N”極， 帶的運(yùn)動(dòng)方向不變。我們可觀察到演示帶9在科氏慣性力作用下與驅(qū)動(dòng)帶10之間的間距 不斷縮小，靠在一起。，證明科氏慣性力的方向向左，此種狀態(tài)等同于在南半球物體向南向 北運(yùn)行時(shí)受力狀態(tài)。
權(quán)利要求1.直讀式磨擦系數(shù)測(cè)試儀，其特征在于含牽連運(yùn)動(dòng)部分、相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分、機(jī)架和電器 部分；由柱形帶輪(1)、帶輪軸( 、雙圓環(huán)構(gòu)架C3)、帶輪軸螺母(4)、卡子(5)、映射框(6)、 映射框撐桿(7)、固定螺母(8)、演示帶(9)、驅(qū)動(dòng)帶(10)、卡子間隔套(11)、配重(12)、II號(hào) 電機(jī)(13)、驅(qū)動(dòng)帶帶輪(14)、主傳動(dòng)連接器(15)、主傳動(dòng)裝置(16)、I號(hào)電機(jī)(17)、減速器 (18)、高低速開(kāi)關(guān)(19)、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)(20)、主電機(jī)帶輪(21)、電機(jī)架(2》、V型帶(23)、加強(qiáng) 板(24)、主傳動(dòng)帶輪(25)、主傳動(dòng)固定座(26)、主傳動(dòng)固定螺母(27)、機(jī)架(28)、機(jī)箱(29) 和調(diào)平螺釘(30)組成；其中牽連運(yùn)動(dòng)部分由雙圓環(huán)構(gòu)架(3)、主傳動(dòng)連接器(15)、主傳動(dòng)裝置(16)、主傳動(dòng) 固定座(26)、主傳動(dòng)固定螺母(27)、機(jī)架(28)、主電機(jī)(17)、減速器(18)、電機(jī)架(22))型 帶(23)、主電機(jī)帶輪(21)、主傳動(dòng)帶輪(25)、映射框(6)、映射框撐桿(7)和卡子(5)組成； 雙圓環(huán)構(gòu)架(3)固定在主傳動(dòng)連接器(1 上，主傳動(dòng)連接器(1 固定在主傳動(dòng)裝置(16) 上，主傳動(dòng)裝置(16)通過(guò)主傳動(dòng)固定座06)和主傳動(dòng)固定螺母(XT)固定在機(jī)架( )，主 電機(jī)(17)通過(guò)減速器(18)固定在電機(jī)架02)上，電機(jī)架02)固定在機(jī)架08)上，V型 帶環(huán)繞在主電機(jī)帶輪和主傳動(dòng)帶輪0 上，映射框(6)通過(guò)映射框撐桿(7)和 卡子(5)固定在雙圓環(huán)構(gòu)架(3)上；其中相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分由柱形帶輪(1)、帶輪軸O)、卡子(5)、帶輪軸螺母0)、雙圓環(huán)構(gòu) 架(3)、驅(qū)動(dòng)帶(10)、驅(qū)動(dòng)帶帶輪(14)、演示帶(9)和卡子間隔套(11)組成；柱形帶輪(1) 和帶輪軸( 通過(guò)卡子( 和帶輪軸螺母(4)固定在雙圓環(huán)構(gòu)架( 上，驅(qū)動(dòng)帶(10)環(huán)繞 在驅(qū)動(dòng)帶帶輪(14)和5個(gè)柱形帶輪(1)的“V”形帶槽內(nèi)，演示帶(9)環(huán)繞在5個(gè)柱形帶輪 (1)的平帶帶輪上，卡子間隔套(11)套在雙圓環(huán)構(gòu)架C3)上，保持卡子(11)和柱形帶輪(1) 之間的間距；其中機(jī)架部分由電機(jī)架(22)、主傳動(dòng)裝置(16)、機(jī)箱09)和調(diào)平螺釘(30)和機(jī)架 (28)組成；電機(jī)架(22)、主傳動(dòng)裝置(16)、機(jī)箱(29)和調(diào)平螺釘(30)均固定在機(jī)架(28)； 其中電器部分由高低速開(kāi)關(guān)(19)、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)00)、I號(hào)電機(jī)(17)和II號(hào)電機(jī)(13) 組成；2個(gè)高低速開(kāi)關(guān)(19)和2個(gè)正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)OO)固定在機(jī)箱上，分別控制I號(hào)電機(jī)(17) 和II號(hào)電機(jī)(13)的高低速和正反轉(zhuǎn)。
專利摘要立體機(jī)械帶式科氏加速度實(shí)驗(yàn)儀是一種運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)；含牽連運(yùn)動(dòng)部分、相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分、機(jī)架和電器部分；由柱形帶輪、帶輪軸、雙圓環(huán)構(gòu)架、帶輪軸螺母、卡子、映射框、映射框撐桿、固定螺母、演示帶、驅(qū)動(dòng)帶、卡子間隔套、配重、Ⅱ號(hào)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)帶帶輪、主傳動(dòng)連接器、主傳動(dòng)裝置、Ⅰ號(hào)電機(jī)、減速器、高低速開(kāi)關(guān)、正反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)、主電機(jī)帶輪、電機(jī)架、V型帶、加強(qiáng)板、主傳動(dòng)帶輪、主傳動(dòng)固定座、主傳動(dòng)固定螺母、機(jī)架、機(jī)箱和調(diào)平螺釘組成；有益效果使得相對(duì)運(yùn)動(dòng)與牽連運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平面相互垂直，使動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)成為空間運(yùn)動(dòng)；用于顯現(xiàn)受力狀態(tài)的演示帶和驅(qū)動(dòng)帶是相互獨(dú)立的；演示帶環(huán)繞在柱形帶輪的平帶輪上，受科氏慣性力作用可在柱形帶輪上作橫向運(yùn)動(dòng)顯現(xiàn)受力狀態(tài)；增設(shè)了映視框，增強(qiáng)了視覺(jué)效果，便于觀察；Ⅰ號(hào)電機(jī)和Ⅱ號(hào)電機(jī)均采用高低速開(kāi)關(guān)和正反開(kāi)關(guān)控制，均可進(jìn)行高低速和正反轉(zhuǎn)操作和控制。
文檔編號(hào)G09B23/10GK201927245SQ201120029938
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者佘永衛(wèi), 王浩 申請(qǐng)人:寧夏大學(xué)