理論力學(xué)答題裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】理論力學(xué)答題裝置，包括支架、與支架軸接的轉(zhuǎn)盤(pán)、安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的若干拆卸式的題目模塊、用于驅(qū)動(dòng)題目模塊做出相應(yīng)動(dòng)作的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊、用于控制傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的控制模塊，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)軸接在所述的支架上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊通過(guò)第一固定件安裝在支架上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的動(dòng)力輸出端分別與相應(yīng)的題目模塊連接、所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端與用于處理采集數(shù)據(jù)的控制模塊相連。本發(fā)明的有益效果在于：將抽象晦澀的理論力學(xué)實(shí)物化；使理論力學(xué)直觀地用機(jī)械手段實(shí)現(xiàn)；整體聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)約高效；創(chuàng)新的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)使機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)有效率，簡(jiǎn)化了操作流程，實(shí)現(xiàn)各部件的同步；同時(shí)，聯(lián)動(dòng)裝置只用到一個(gè)動(dòng)力源，簡(jiǎn)化了控制電路的設(shè)計(jì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】理論力學(xué)答題裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種理論力學(xué)答題裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]理論力學(xué)是一門(mén)應(yīng)用性較強(qiáng)的，重要的基礎(chǔ)學(xué)科，在諸多生活和工程領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。但這門(mén)學(xué)科似乎比較抽象，真正掌握也比較困難。由于過(guò)去理論力學(xué)基本上沒(méi)有針對(duì)的實(shí)驗(yàn)裝置，工科學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)理論覺(jué)得比較枯燥，影響學(xué)習(xí)效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)目前的理論力學(xué)基本上沒(méi)有針對(duì)的實(shí)驗(yàn)裝置的問(wèn)題，提出了一種將理論力學(xué)實(shí)物化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的理論力學(xué)答題裝置。
[0004]本發(fā)明所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:包括支架、與支架軸接的轉(zhuǎn)盤(pán)、安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的若干拆卸式的題目模塊、用于驅(qū)動(dòng)題目模塊做出相應(yīng)動(dòng)作的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊、用于控制傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的控制模塊，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)軸接在所述的支架上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊通過(guò)第一固定件安裝在支架上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的動(dòng)力輸出端分別與相應(yīng)的題目模塊連接、所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端與用于處理采集數(shù)據(jù)的控制模塊相連；使得所述的題目模塊相應(yīng)的動(dòng)作通過(guò)傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)到的位移數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)。
[0005]所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊包括主動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、至少一組凸輪放大機(jī)構(gòu)和至少一組四桿機(jī)構(gòu)、固定在支架一側(cè)的第一電機(jī)，所述主動(dòng)裝置包括中心軸、第一軸承、中心錐齒輪，所述的中心軸一端安裝所述的中心錐齒輪、另一端配有第一軸承，所述傳動(dòng)裝置包括兩組裝有傳動(dòng)錐齒輪的水平軸、傳動(dòng)同步輪、傳動(dòng)同步帶，所述的水平軸對(duì)稱的分布在中心錐齒輪的兩側(cè)，所述的傳動(dòng)錐齒輪與所述的中心錐齒輪嚙合，其中一側(cè)的水平軸的末端裝有傳動(dòng)同步輪；所述凸輪放大機(jī)構(gòu)包括凸輪、豎直伸縮桿、帶導(dǎo)槽的L型連桿、水平伸縮桿，所述的凸輪固定在水平軸上，帶導(dǎo)槽的L型連桿鉸接在固定橫桿上；所述的豎直伸縮桿的一端與所述的凸輪固定、另一端與所述的L型連桿鉸接，所述的水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成豎直伸縮桿的上下移動(dòng)；所述的L型連桿將豎直伸縮桿的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平伸縮桿的水平移動(dòng)；所述的水平伸縮桿上固定用于使所述水平光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)區(qū)前后移動(dòng)的水平光電開(kāi)關(guān)；所述四桿機(jī)構(gòu)包括2條水平桿、2條連桿和一個(gè)伸縮桿，其中一根所述的水平桿末端裝有第二同步輪，所述的傳動(dòng)同步輪通過(guò)傳動(dòng)同步帶與所述的傳動(dòng)同步輪和第二同步輪連接；所述的伸縮桿上固定用于使所述豎直光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)區(qū)前后移動(dòng)的豎直光電開(kāi)關(guān)；所述的第一電機(jī)通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)同步輪與所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的中心軸連接。
[0006]所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊設(shè)有四組凸輪放大機(jī)構(gòu)和兩組四桿機(jī)構(gòu)。
[0007]所述的題目模塊為力偶平衡裝置、動(dòng)量定理裝置、速度瞬心法裝置中的一種或兩種或者兩種以上的組合。
[0008]所述的力偶平衡裝置包括圓盤(pán)、第二固定件、可調(diào)力偶裝置、約束力力偶裝置、帶有多根立桿的底板，所述圓盤(pán)的軸固定在預(yù)裝在底板的第二軸承上，所述的圓盤(pán)上固定兩根磁條、一個(gè)滾子，其中一根磁條上配有刻度；所述的第二固定件通過(guò)與直線軸承粘合固定在上的立桿上；所述的第二固定件固定圓盤(pán)上的磁條；所述約束力力偶裝置包括用于向夾片提供額定力的彈簧、用于向圓盤(pán)提供力矩的夾片，所述的彈簧兩端分別連接在兩根立桿之間，其中一根立桿與夾片的一端固定、夾片的另一端通過(guò)導(dǎo)槽和滾子鉸接在圓盤(pán)上；所述可調(diào)力偶裝置包括鉤碼、沿帶刻度的磁條滑動(dòng)的第一磁鐵、細(xì)線，所述的細(xì)線連接鉤碼和第一磁鐵繞在底板上的支架。
[0009]所述的動(dòng)量定理裝置包括發(fā)射裝置、接收裝置、支座、用于圍在支座外圍的擋板，所述發(fā)射裝置、接收裝置和擋板均固定在所述的支座上；所述發(fā)射裝置包括多個(gè)依次排列的用于擊打小擋板的鋼球、用于吸引鋼球的第二磁鐵、用于容納鋼球的槽鋁和用于調(diào)整槽鋁的前后位置的手柄；所述接收裝置包括抱箍、小擋板、旋轉(zhuǎn)擋板、安裝軸、安裝軸軸承；所述的小擋板和所述的旋轉(zhuǎn)擋板分別安裝在所述的安裝軸上，并且所述的抱箍設(shè)置在槽鋁和安裝軸之間。
[0010]所述的發(fā)射裝置設(shè)有四顆用于擊打小擋板的鋼球，分別為第一鋼球、第二鋼球、第三鋼球和第四鋼球，其中所述的磁鐵位于所述的第一鋼球和第二鋼球之間。
[0011]所述的速度瞬心法裝置包括用于支撐的安裝架、調(diào)速裝置、檢測(cè)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置；所述調(diào)速裝置包括第二電機(jī)、第三電機(jī)和直流調(diào)速器，所述的直流調(diào)速器與第三電機(jī)連接；所述運(yùn)動(dòng)裝置包括分布在安裝架角落的四個(gè)第一同步輪、第二同步輪、第一同步帶、第二同步帶，其中兩個(gè)第一同步輪之間連有第一同步帶、另兩個(gè)第一同步輪之間第二同步帶連接，并且第一同步帶與第二同步帶均與第二同步輪表面接觸；所述的第三電機(jī)與其中一組第一同步輪連接，第二電機(jī)與另一組中的第一同步輪相連；所述檢測(cè)裝置是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)第二同步輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
[0012]所述安裝架由2020鋁型材、第二軸承座和第三軸承座搭成。
[0013]工作過(guò)程如下:1)傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng):第一電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)傳動(dòng)同步帶帶動(dòng)傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的傳動(dòng)同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)水平軸做出相應(yīng)的水平或者豎直方向的位移，同時(shí)帶動(dòng)安裝在傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的水平光電開(kāi)關(guān)和豎直光電開(kāi)關(guān)做出相應(yīng)的動(dòng)作，從而被檢測(cè)裝置檢測(cè)到相應(yīng)的位移信號(hào)，監(jiān)測(cè)學(xué)生做題過(guò)程中的大量的人體特征數(shù)據(jù)，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理機(jī)制，對(duì)學(xué)生理論掌握、計(jì)算能力、和實(shí)踐能力做出量化評(píng)價(jià)；
[0014]2)力偶平衡裝置的運(yùn)動(dòng):通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量來(lái)改變可調(diào)力偶的力，從而使得第一磁鐵可以在圓盤(pán)上的帶刻度的磁條上滑動(dòng)來(lái)改變可調(diào)力偶的力臂；從而在使得圓盤(pán)與傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)之間產(chǎn)生的相對(duì)位移，使得整個(gè)裝置通過(guò)感器聯(lián)動(dòng)模塊采集到相應(yīng)的位移信號(hào)，然后發(fā)送到控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；
[0015]3)動(dòng)量定理裝置的運(yùn)動(dòng):第二磁鐵吸引第一鋼球并發(fā)射第三鋼球，第三鋼球獲得一個(gè)額定的初速度，第三鋼球和第四鋼球發(fā)生碰撞，使得第四鋼球脫離槽鋁作平拋運(yùn)動(dòng)；手柄可以調(diào)節(jié)槽鋁的前后位置，使第四鋼球能最終擊打小擋板，接收第四鋼球時(shí)，第四鋼球通過(guò)抱箍擊打小擋板，使安裝軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)擋板轉(zhuǎn)過(guò)一定角度；從而通過(guò)旋轉(zhuǎn)擋板與傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)之間產(chǎn)生的相對(duì)位移，使得整個(gè)裝置通過(guò)感器聯(lián)動(dòng)模塊采集到相應(yīng)的位移信號(hào)，然后發(fā)送到控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；
[0016]4)速度瞬心法裝置的運(yùn)動(dòng):直流調(diào)速器第三控制電機(jī)的角速度；所述檢測(cè)裝置是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)第二同步輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；從而通過(guò)第二同步輪的旋轉(zhuǎn)與傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)之間產(chǎn)生的相對(duì)位移，使得整個(gè)裝置通過(guò)感器聯(lián)動(dòng)模塊采集到相應(yīng)的位移信號(hào)，然后發(fā)送到控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:本發(fā)明分為題目模塊、傳感器聯(lián)動(dòng)模塊和控制模塊。所述題目模塊由力偶平衡，動(dòng)量定理，速度瞬心法3個(gè)裝置組成，題目可以拆卸和替換，以滿足不同的教學(xué)需求。所述聯(lián)動(dòng)模塊只需一個(gè)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)6個(gè)傳感器，轉(zhuǎn)體和所有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)。所述控制模塊通過(guò)傳感器接收位移信號(hào)，監(jiān)測(cè)學(xué)生做題過(guò)程中的大量的人體特征數(shù)據(jù)，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理機(jī)制，對(duì)學(xué)生理論掌握、計(jì)算能力、和實(shí)踐能力做出量化評(píng)價(jià)。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:將抽象晦澀的理論力學(xué)實(shí)物化。使理論力學(xué)直觀地用機(jī)械手段實(shí)現(xiàn)，既能幫助學(xué)生理解和掌握基本知識(shí)，又貼近實(shí)際生活生產(chǎn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性，更提高學(xué)生的實(shí)踐能力；整體聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)約高效；創(chuàng)新的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)使機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)有效率，簡(jiǎn)化了操作流程，實(shí)現(xiàn)各部件的同步；同時(shí)，聯(lián)動(dòng)裝置只用到一個(gè)動(dòng)力源，簡(jiǎn)化了控制電路的設(shè)計(jì)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖。
[0021]圖3是本發(fā)明傳感器聯(lián)動(dòng)模塊示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明力偶平衡題目示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明動(dòng)量定理題目示意圖。
[0024]圖6是本發(fā)明速度瞬心法題目不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明
[0026]參照附圖:
[0027]本發(fā)明所述的理論力學(xué)答題裝置，包括支架1、與支架軸接的轉(zhuǎn)盤(pán)2、安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的若干拆卸式的題目模塊3、用于驅(qū)動(dòng)題目模塊做出相應(yīng)動(dòng)作的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊5、用于控制傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的控制模塊，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)2軸接在所述的支架I上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊5通過(guò)第一固定件4安裝在支架I上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊5的動(dòng)力輸出端分別與相應(yīng)的題目模塊3連接、所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊5的光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端與用于處理采集數(shù)據(jù)的控制模塊相連；使得所述的題目模塊3相應(yīng)的動(dòng)作通過(guò)傳感器聯(lián)動(dòng)模塊5的光電開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)到的位移數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)。
[0028]所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊5包括主動(dòng)裝置51、傳動(dòng)裝置52、至少一組凸輪放大機(jī)構(gòu)53和至少一組四桿機(jī)構(gòu)54、固定在支架一側(cè)的第一電機(jī)55，所述主動(dòng)裝置51包括中心軸511、第一軸承512、中心錐齒輪513，所述的中心軸511 —端安裝所述的中心錐齒輪513、另一端配有第一軸承512，所述傳動(dòng)裝置52包括兩組裝有傳動(dòng)錐齒輪522的水平軸521、傳動(dòng)同步輪523、傳動(dòng)同步帶524，所述的水平軸521對(duì)稱的分布在中心錐齒輪513的兩側(cè)，所述的傳動(dòng)錐齒輪522與所述的中心錐齒輪513嚙合，其中一側(cè)的水平軸521的末端裝有傳動(dòng)同步輪523 ;所述凸輪放大機(jī)構(gòu)53包括凸輪531、豎直伸縮桿532、帶導(dǎo)槽的L型連桿533、水平伸縮桿534，所述的凸輪531固定在水平軸521上，帶導(dǎo)槽的L型連桿533鉸接在固定橫桿535上；所述的豎直伸縮桿532的一端與所述的凸輪531固定、另一端與所述的L型連桿533鉸接，所述的水平軸521的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成豎直伸縮桿532的上下移動(dòng)；所述的L型連桿533將豎直伸縮桿的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平伸縮桿534的水平移動(dòng)；所述的水平伸縮桿534上固定用于使所述水平光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)區(qū)前后移動(dòng)的水平光電開(kāi)關(guān)；所述四桿機(jī)構(gòu)54包括2條水平桿541、2條連桿542和一個(gè)伸縮桿543，其中一根所述的水平桿541末端裝有第二同步輪5411，所述的傳動(dòng)同步輪525通過(guò)傳動(dòng)同步帶524與所述的傳動(dòng)同步輪523和第二同步輪5411連接；所述的伸縮桿543上固定用于使所述豎直光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)區(qū)前后移動(dòng)的豎直光電開(kāi)關(guān)；所述的第一電機(jī)55通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)同步輪525與所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的中心軸511連接。
[0029]所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊5設(shè)有四組凸輪放大機(jī)構(gòu)53和兩組四桿機(jī)構(gòu)54。
[0030]所述的題目模塊3為力偶平衡裝置31、動(dòng)量定理裝置32、速度瞬心法裝置33中的一種或兩種或者兩種以上的組合。
[0031]所述的力偶平衡裝置31包括圓盤(pán)311、第二固定件312、可調(diào)力偶裝置313、約束力力偶裝置314、帶有多根立桿316的底板315，所述圓盤(pán)311的軸固定在預(yù)裝在底板315的第二軸承上，所述的圓盤(pán)311上固定兩根磁條3111、一個(gè)滾子，其中一根磁條上配有刻度；所述的第二固定件312通過(guò)與直線軸承粘合固定在上的立桿上；所述的第二固定件312固定圓盤(pán)311上的磁條3111 ;所述約束力力偶裝置314包括用于向夾片提供額定力的彈簧3141、用于向圓盤(pán)提供力矩的夾片3142，所述的彈簧3141兩端分別連接在兩根立桿之間，其中一根立桿與夾片3142的一端固定、夾片3142的另一端通過(guò)導(dǎo)槽和滾子鉸接在圓盤(pán)上；所述可調(diào)力偶裝置313包括鉤碼3131、沿帶刻度的磁條滑動(dòng)的第一磁鐵、細(xì)線3132，所述的細(xì)線3133連接鉤碼3131和第一磁鐵繞在底板上的支架。
[0032]所述的動(dòng)量定理裝置32包括發(fā)射裝置321、接收裝置322、支座323、用于圍在支座外圍的擋板324，所述發(fā)射裝置321、接收裝置322和擋板324均固定在所述的支座323上；所述發(fā)射裝置321包括多個(gè)依次排列的用于擊打小擋板的鋼球3211、用于吸引鋼球的第二磁鐵3212、用于容納鋼球的槽鋁3213和用于調(diào)整槽鋁的前后位置的手柄3214 ;所述接收裝置322包括抱箍3221、小擋板3222、旋轉(zhuǎn)擋板3223、安裝軸3224、安裝軸軸承3225 ;所述的小擋板3222和所述的旋轉(zhuǎn)擋板3223分別安裝在所述的安裝軸3224上，并且所述的抱箍3221設(shè)置在槽鋁3213和安裝軸3224之間。
[0033]所述的發(fā)射裝置321設(shè)有四顆用于擊打小擋板的鋼球，分別為第一鋼球、第二鋼球、第三鋼球和第四鋼球，其中所述的磁鐵位于所述的第一鋼球和第二鋼球之間。
[0034]所述的速度瞬心法裝置33包括用于支撐的安裝架331、調(diào)速裝置332、檢測(cè)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置333 ;所述調(diào)速裝置332包括第二電機(jī)3321、第三電機(jī)3322和直流調(diào)速器3323，所述的直流調(diào)速器3323與第三電機(jī)3322連接；所述運(yùn)動(dòng)裝置333包括分布在安裝架角落的四個(gè)第一同步輪3331、第二同步輪3332、第一同步帶3333、第二同步帶3334，其中兩個(gè)第一同步輪3331之間連有第一同步帶3333、另兩個(gè)第一同步輪3331之間第二同步帶3334連接，并且第一同步帶3333與第二同步帶3334均與第二同步輪3332表面接觸；所述的第三電機(jī)3322與其中一組第一同步輪連接，第二電機(jī)3321與另一組中的第一同步輪相連；所述檢測(cè)裝置是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)第二同步輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
[0035]所述安裝架由2020鋁型材、第二軸承座和第三軸承座搭成。
[0036]工作過(guò)程如下:1)傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng):第一電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)傳動(dòng)同步帶帶動(dòng)傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的傳動(dòng)同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)水平軸做出相應(yīng)的水平或者豎直方向的位移，同時(shí)帶動(dòng)安裝在傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的水平光電開(kāi)關(guān)和豎直光電開(kāi)關(guān)做出相應(yīng)的動(dòng)作，從而被檢測(cè)裝置檢測(cè)到相應(yīng)的位移信號(hào)，監(jiān)測(cè)學(xué)生做題過(guò)程中的大量的人體特征數(shù)據(jù)，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理機(jī)制，對(duì)學(xué)生理論掌握、計(jì)算能力、和實(shí)踐能力做出量化評(píng)價(jià)；
[0037]2)力偶平衡裝置的運(yùn)動(dòng):通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量來(lái)改變可調(diào)力偶的力，從而使得第一磁鐵可以在圓盤(pán)上的帶刻度的磁條上滑動(dòng)來(lái)改變可調(diào)力偶的力臂；從而在使得圓盤(pán)與傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)之間產(chǎn)生的相對(duì)位移，使得整個(gè)裝置通過(guò)感器聯(lián)動(dòng)模塊采集到相應(yīng)的位移信號(hào)，然后發(fā)送到控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；
[0038]3)動(dòng)量定理裝置的運(yùn)動(dòng):第二磁鐵吸引第一鋼球并發(fā)射第三鋼球，第三鋼球獲得一個(gè)額定的初速度，第三鋼球和第四鋼球發(fā)生碰撞，使得第四鋼球脫離槽鋁作平拋運(yùn)動(dòng)；手柄可以調(diào)節(jié)槽鋁的前后位置，使第四鋼球能最終擊打小擋板，接收第四鋼球時(shí)，第四鋼球通過(guò)抱箍擊打小擋板，使安裝軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)擋板轉(zhuǎn)過(guò)一定角度；從而通過(guò)旋轉(zhuǎn)擋板與傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)之間產(chǎn)生的相對(duì)位移，使得整個(gè)裝置通過(guò)感器聯(lián)動(dòng)模塊采集到相應(yīng)的位移信號(hào)，然后發(fā)送到控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；
[0039]4)速度瞬心法裝置的運(yùn)動(dòng):直流調(diào)速器第三控制電機(jī)的角速度；所述檢測(cè)裝置是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)第二同步輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；從而通過(guò)第二同步輪的旋轉(zhuǎn)與傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)之間產(chǎn)生的相對(duì)位移，使得整個(gè)裝置通過(guò)感器聯(lián)動(dòng)模塊采集到相應(yīng)的位移信號(hào)，然后發(fā)送到控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0040]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:本發(fā)明分為題目模塊、傳感器聯(lián)動(dòng)模塊和控制模塊。所述題目模塊由力偶平衡，動(dòng)量定理，速度瞬心法3個(gè)裝置組成，題目可以拆卸和替換，以滿足不同的教學(xué)需求。所述聯(lián)動(dòng)模塊只需一個(gè)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)6個(gè)傳感器，轉(zhuǎn)體和所有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)。所述控制模塊通過(guò)傳感器接收位移信號(hào)，監(jiān)測(cè)學(xué)生做題過(guò)程中的大量的人體特征數(shù)據(jù)，并運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理機(jī)制，對(duì)學(xué)生理論掌握、計(jì)算能力、和實(shí)踐能力做出量化評(píng)價(jià)。
[0041]本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:包括支架、與支架軸接的轉(zhuǎn)盤(pán)、安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上的若干拆卸式的題目模塊、用于驅(qū)動(dòng)題目模塊做出相應(yīng)動(dòng)作的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊、用于控制傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的控制模塊，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)軸接在所述的支架上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊通過(guò)第一固定件安裝在支架上；所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的動(dòng)力輸出端分別與相應(yīng)的題目模塊連接、所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端與用于處理采集數(shù)據(jù)的控制模塊相連；使得所述的題目模塊相應(yīng)的動(dòng)作通過(guò)傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的光電開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)到的位移數(shù)據(jù)--對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊包括主動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、至少一組凸輪放大機(jī)構(gòu)和至少一組四桿機(jī)構(gòu)、固定在支架一側(cè)的第一電機(jī)，所述主動(dòng)裝置包括中心軸、第一軸承、中心錐齒輪，所述的中心軸一端安裝所述的中心錐齒輪、另一端配有第一軸承，所述傳動(dòng)裝置包括兩組裝有傳動(dòng)錐齒輪的水平軸、傳動(dòng)同步輪、傳動(dòng)同步帶，所述的水平軸對(duì)稱的分布在中心錐齒輪的兩側(cè)，所述的傳動(dòng)錐齒輪與所述的中心錐齒輪嚙合，其中一側(cè)的水平軸的末端裝有傳動(dòng)同步輪；所述凸輪放大機(jī)構(gòu)包括凸輪、豎直伸縮桿、帶導(dǎo)槽的L型連桿、水平伸縮桿，所述的凸輪固定在水平軸上，帶導(dǎo)槽的L型連桿鉸接在固定橫桿上；所述的豎直伸縮桿的一端與所述的凸輪固定、另一端與所述的L型連桿鉸接，所述的水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成豎直伸縮桿的上下移動(dòng)；所述的L型連桿將豎直伸縮桿的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平伸縮桿的水平移動(dòng)；所述的水平伸縮桿上固定用于使所述水平光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)區(qū)前后移動(dòng)的水平光電開(kāi)關(guān)；所述四桿機(jī)構(gòu)包括2條水平桿、2條連桿和一個(gè)伸縮桿，其中一根所述的水平桿末端裝有第二同步輪，所述的傳動(dòng)同步輪通過(guò)傳動(dòng)同步帶與所述的傳動(dòng)同步輪和第二同步輪連接；所述的伸縮桿上固定用于使所述豎直光電開(kāi)關(guān)的檢測(cè)區(qū)前后移動(dòng)的豎直光電開(kāi)關(guān)；所述的第一電機(jī)通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)同步輪與所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊的中心軸連接。
3.如權(quán)利要求2所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述的傳感器聯(lián)動(dòng)模塊設(shè)有四組凸輪放大機(jī)構(gòu)和兩組四桿機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述的題目模塊為力偶平衡裝置、動(dòng)量定理裝置、速度瞬心法裝置中的一種或兩種或者兩種以上的組合。
5.如權(quán)利要求4所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述的力偶平衡裝置包括圓盤(pán)、第二固定件、可調(diào)力偶裝置、約束力力偶裝置、帶有多根立桿的底板，所述圓盤(pán)的軸固定在預(yù)裝在底板的第二軸承上，所述的圓盤(pán)上固定兩根磁條、一個(gè)滾子，其中一根磁條上配有刻度；所述的第二固定件通過(guò)與直線軸承粘合固定在上的立桿上；所述的第二固定件固定圓盤(pán)上的磁條；所述約束力力偶裝置包括用于向夾片提供額定力的彈簧、用于向圓盤(pán)提供力矩的夾片，所述的彈簧兩端分別連接在兩根立桿之間，其中一根立桿與夾片的一端固定、夾片的另一端通過(guò)導(dǎo)槽和滾子鉸接在圓盤(pán)上；所述可調(diào)力偶裝置包括鉤碼、沿帶刻度的磁條滑動(dòng)的第一磁鐵、細(xì)線，所述的細(xì)線連接鉤碼和第一磁鐵繞在底板上的支架。
6.如權(quán)利要求4所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述的動(dòng)量定理裝置包括發(fā)射裝置、接收裝置、支座、用于圍在支座外圍的擋板，所述發(fā)射裝置、接收裝置和擋板均固定在所述的支座上；所述發(fā)射裝置包括多個(gè)依次排列的用于擊打小擋板的鋼球、用于吸引鋼球的第二磁鐵、用于容納鋼球的槽鋁和用于調(diào)整槽鋁的前后位置的手柄；所述接收裝置包括抱箍、小擋板、旋轉(zhuǎn)擋板、安裝軸、安裝軸軸承；所述的小擋板和所述的旋轉(zhuǎn)擋板分別安裝在所述的安裝軸上，并且所述的抱箍設(shè)置在槽鋁和安裝軸之間。
7.如權(quán)利要求6所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述的發(fā)射裝置設(shè)有四顆用于擊打小擋板的鋼球，分別為第一鋼球、第二鋼球、第三鋼球和第四鋼球，其中所述的磁鐵位于所述的第一鋼球和第二鋼球之間。
8.如權(quán)利要求4所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述的速度瞬心法裝置包括用于支撐的安裝架、調(diào)速裝置、檢測(cè)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置；所述調(diào)速裝置包括第二電機(jī)、第三電機(jī)和直流調(diào)速器，所述的直流調(diào)速器與第三電機(jī)連接；所述運(yùn)動(dòng)裝置包括分布在安裝架角落的四個(gè)第一同步輪、第二同步輪、第一同步帶、第二同步帶，其中兩個(gè)第一同步輪之間連有第一同步帶、另兩個(gè)第一同步輪之間第二同步帶連接，并且第一同步帶與第二同步帶均與第二同步輪表面接觸；所述的第三電機(jī)與其中一組第一同步輪連接，第二電機(jī)與另一組中的第一同步輪相連；所述檢測(cè)裝置是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)第二同步輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
9.如權(quán)利要求8所述的理論力學(xué)答題裝置，其特征在于:所述安裝架由2020鋁型材、第二軸承座和第三軸承座搭成。
【文檔編號(hào)】G09B23/10GK104240564SQ201410340997
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】曾文韜, 李玨輝, 李歡, 詹飚, 方健, 夏航 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)