本實(shí)用新型公開了一種基于多孔底板和型材的綜合力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，特別是涉及一種利用型材做成的標(biāo)準(zhǔn)組件，能在多孔底板上快速完成拆裝，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)內(nèi)容不同的力學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置。

背景技術(shù)：

力學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等院校和高職院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，如自由落體實(shí)驗(yàn)、平拋實(shí)驗(yàn)、單擺實(shí)驗(yàn)、單擺打靶實(shí)驗(yàn)、三線擺實(shí)驗(yàn)、彈簧振子實(shí)驗(yàn)、焦利氏稱實(shí)驗(yàn)、拉脫法測液體表面張力系數(shù)實(shí)驗(yàn)、振動法測液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)、物體轉(zhuǎn)動慣量的測量實(shí)驗(yàn)、震動的頻譜特性與防震實(shí)驗(yàn)等，都是其中重要的教學(xué)內(nèi)容。目前，力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備功能比較單一，完成上述不同實(shí)驗(yàn)往往需要采用不同的設(shè)備，尚未有一種設(shè)備能夠完成上述所有的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。為完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)，就需要購買多種設(shè)備。

另外，高等教育的發(fā)展對學(xué)生實(shí)驗(yàn)動手能力的培養(yǎng)提出了更高的要求，對積木式、開放式、拓展性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的需求越來越旺盛，但功能單一的力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較簡單、封閉，出廠時(shí)已基本安裝完畢，使用者在使用過程中能自己動手拆裝的部分和可調(diào)節(jié)的參數(shù)不多，也不容易拓展出新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，無法滿足使用者對設(shè)備拓展性的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種基于多孔底板和型材的綜合力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，不同類型的實(shí)驗(yàn)體能夠在多孔底板上快速拆裝，能完成多個(gè)不同實(shí)驗(yàn)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是：

一種基于多孔底板和型材的綜合力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括多孔底板、腳釘和實(shí)驗(yàn)體，所述多孔底板上均勻設(shè)有貫穿上下表面的通孔，所述腳釘通過通孔安裝在多孔底板下表面，所述實(shí)驗(yàn)體通過通孔安裝在多孔底板上表面。

上述綜合力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置由于底板是多孔底板，那么不同類型的實(shí)驗(yàn)體只要能夠安裝在多孔底板上，就可以實(shí)現(xiàn)不同的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，該裝置在能夠完成多種力學(xué)實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，還能夠保持實(shí)驗(yàn)裝置的成本。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要多孔底板也可以選擇不同的尺寸。

優(yōu)選地，所述實(shí)驗(yàn)體采用標(biāo)準(zhǔn)組件組裝而成，標(biāo)準(zhǔn)組件是采用型材制成。

實(shí)驗(yàn)體采用標(biāo)準(zhǔn)組件組裝而成，一般在具體使用過程中，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)，從型材中選擇若干標(biāo)準(zhǔn)件，在多孔底板上快速完成組裝，完成實(shí)驗(yàn)，增加標(biāo)準(zhǔn)組件的種類和數(shù)量，可以增加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。

所述型材為鋁型材。

優(yōu)選地，所述通孔為螺紋孔，腳釘頂部為與螺孔配套的螺釘。通孔為螺紋孔，腳釘擰入多孔板底部任意一個(gè)螺紋孔，其安裝更方便，且不需要其他的配件來固定，可以簡化安裝的過程。

優(yōu)選地，根據(jù)實(shí)驗(yàn)對防震的需要，腳釘可以選擇為金屬腳釘、塑料腳釘或橡膠腳釘；或腳釘?shù)牡诪閳A底、平底或尖底。

一般情況下，腳釘?shù)臄?shù)量選擇4個(gè)，分別安裝在多孔底板的四個(gè)角上，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，快速改變腳釘?shù)臄?shù)量和安裝位置。

優(yōu)選地，所述綜合力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置還包括把手，所述把手安裝在多孔底板的邊沿，其中的把手是通過螺釘固定在多孔底板的邊沿，安裝把手方便實(shí)驗(yàn)裝置的搬動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提出的基于多孔底板和型材的綜合力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型采用型材制成的標(biāo)準(zhǔn)組件和多孔底板，可快速完成拆裝，使用一套設(shè)備可以完成多個(gè)不同的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（2）本實(shí)用新型采用積木式、開放式的結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的可拓展性，除了完成本實(shí)用新型說明書中所列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外，還可進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)其他力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種可以完成單擺打靶實(shí)驗(yàn)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型一種可以完成液體表面張力系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型一種可以完成振動頻譜特性和防震實(shí)驗(yàn)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

附圖中各部件的標(biāo)記如下：1、實(shí)驗(yàn)體；2、把手；3、多孔底板；4、腳釘。

101、線軸；102、104、105、107、110、113、114均為用型材切割而成的標(biāo)準(zhǔn)件；103、量角器；106、帶十字標(biāo)線的反射鏡；108、直角連接件；109、擺繩； 111、鋼制擺球；112、被碰撞鋼球。

201、彈性螺釘；202、力敏傳感器；203、吊環(huán)；204、培養(yǎng)皿；205、墊板。

301、加速度傳感器；302、振動臺；303、層狀防震腳釘；304、平底腳釘；305、圓底腳釘；306、尖底腳釘。

請參閱圖1的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型的一種實(shí)施例是單擺碰撞打靶實(shí)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)組件102、104、105、107、110、113、114采用20mm×20mm的國標(biāo)鋁型材制作，其中標(biāo)準(zhǔn)組件102、107的長度為100mm，標(biāo)準(zhǔn)組件104的長度為1000mm，標(biāo)準(zhǔn)組件105、113的長度為50mm，標(biāo)準(zhǔn)組件110和114的長度為450mm，全部采用直角連接件108和M4螺釘固定。多孔底板長450mm，寬300mm，厚10mm，采用M5螺孔。整個(gè)裝置安裝時(shí)間約為10分鐘。擺繩109穿過上橫桿標(biāo)準(zhǔn)件102上的小孔后繞在線軸101上，轉(zhuǎn)動線軸可以改變擺繩的長度。將支撐鋼球的標(biāo)準(zhǔn)組件107、113拆除后可完成單擺實(shí)驗(yàn)，最大擺長可達(dá)900mm，若需更長的擺長，只需要增加主立柱（圖1中用標(biāo)準(zhǔn)組件104表示）的長度。次立柱（圖1中用標(biāo)準(zhǔn)組件110表示）可在水平柱（圖1中用標(biāo)準(zhǔn)組件114表示）上左右滑動，若使擺球接觸到次立柱側(cè)面的凹槽再釋放擺球，可確保擺球在次立柱和水平柱共同確定的平面內(nèi)運(yùn)動。移動次立柱的位置可以改變單擺的初始擺角，該角度可以在量角器103上直接讀出。反射鏡106上的垂直標(biāo)線標(biāo)示了單擺的平衡位置。

安裝上支撐鋼球的標(biāo)準(zhǔn)組件107、113后可完成單擺碰撞打靶實(shí)驗(yàn)，擺球111釋放后擺動至最低點(diǎn)處與鋼球112碰撞，將鋼球彈射出去。由于次立柱的定位作用，可確保碰撞的準(zhǔn)確性。將上橫桿（圖1中用標(biāo)準(zhǔn)組件102表示）和量角器103下降至與次立柱（圖1中用標(biāo)準(zhǔn)組件110表示）相同的高度，并縮短擺長，則在保證碰撞準(zhǔn)確性的前提下，最大擺角可以達(dá)到90度。

請參閱圖2的結(jié)構(gòu)圖示意圖，本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例是采用力敏傳感器測量液體表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)，把手1、多孔底板3、腳釘4和標(biāo)準(zhǔn)組件105、107、108、110、113與圖1相同，主立柱（圖2中用標(biāo)準(zhǔn)組件110表示）長度為450mm。力敏傳感器202通過支桿安裝在上橫桿（圖2中用標(biāo)準(zhǔn)組件105表示）的中心圓孔中，可隨上橫桿上下移動，以調(diào)節(jié)金屬圓環(huán)203與培養(yǎng)皿204中被測液體液面之間的距離，初始時(shí)使圓環(huán)底部完全浸入液面。支撐下橫桿（圖2中用標(biāo)準(zhǔn)組件107表示）的直角連接件采用兩顆彈性螺釘201固定，通過調(diào)節(jié)彈性螺釘?shù)乃删o程度，可確保用手按壓下橫桿（圖2中用標(biāo)準(zhǔn)組件107表示）的時(shí)候，下橫桿和支撐柱（圖2中用標(biāo)準(zhǔn)組件113表示）、墊板205、培養(yǎng)皿204整體平穩(wěn)、緩慢地下降，滿足液體表面張力系數(shù)測量的要求。

請參閱圖3的結(jié)構(gòu)圖示意圖，本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例是震動頻譜和防震特性實(shí)驗(yàn)，把手1、多孔底板3、腳釘4和標(biāo)準(zhǔn)組件107、108與圖1相同，主立柱（圖3中用標(biāo)準(zhǔn)組件107表示）高度為450mm。加速度傳感器301可分別固定在多孔底板3、主立柱（圖3中用標(biāo)準(zhǔn)組件107表示）和振動臺302上，用于測量不同位置的振動頻譜。有多種腳釘可以更換，如用金屬板和橡膠板逐層粘貼而成的層狀防震腳釘303、平底腳釘304、圓底腳釘305、尖底腳釘306等，并用加速度傳感器測量不同腳釘情況下底板上和主立柱上的振動頻譜，評估不同腳釘?shù)姆勒鹦Ч?/p>

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。