基于傳感器的動力學(xué)研究裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請?zhí)枮?2015100035289、發(fā)明創(chuàng)造名稱為:多功能動力學(xué)研究裝置、申 請日為:2015-01 -05的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明屬于用于動力學(xué)研究領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 動力學(xué)研究的范疇包括力、運(yùn)動、力和運(yùn)動的關(guān)系?，F(xiàn)有裝置足夠豐富，但是，還是 可W用新的裝置、新的方法來研究動力學(xué)中的某些參數(shù)之間的關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種新的裝置和方法，為研究動力學(xué)提供了一種新的技術(shù)方案，本 發(fā)明是運(yùn)樣的：
[0005] 多功能動力學(xué)研究裝置，包括：固定設(shè)置的、用于測量豎直向下拉力的力傳感器， 其特征是：力傳感器的探頭固定連接固定板，固定板呈平板狀，且固定板所在平面為水平 面，固定板下表面固定連接電磁鐵，電磁鐵下端吸附有一個(gè)用于下落的圓球，圓球由軟磁性 材料制成，
[0006] 還包括豎直方向設(shè)置的連接架，連接架的上端和固定板固定連接，連接架的下端 固定連接置物板，置物板呈平板狀，置物板所在平面為水平面。
[0007] 圓球的質(zhì)量為50克。
[000引圓球的質(zhì)量為20克。
[0009] 還包括用于固定力傳感器的連桿，連桿固定連接于豎直支架，支架底端和底座固 定連接。
[0010] 還包括一根細(xì)線，細(xì)線一端系于固定板，細(xì)線另一端懸垂一個(gè)重鍵。
[0011] 探頭下方所有部件所構(gòu)成的裝置其質(zhì)屯、位于:經(jīng)過探頭的豎直直線。
[0012] 圓球的質(zhì)屯、位于:經(jīng)過探頭的豎直直線。
[0013] 還包括一個(gè)位于置物板上表面的、用于承接圓球的圓筒，圓筒和置物板W可拆卸 方式連接，圓筒上方設(shè)有供圓球進(jìn)入圓筒的開口。
[0014] 圓筒內(nèi)表面貼敷有一個(gè)圓管狀的、厚度均勻的、用于使下落圓球減速的緩沖筒，緩 沖筒由彈性材料制成，且緩沖筒的內(nèi)徑略小于圓球的直徑。
[0015] 緩沖筒由海綿制成。
[0016] 所述圓筒底部還設(shè)有一個(gè)便于捕出圓球的頂出孔。
[0017] 所述的連接架由用來改變固定板和置物板間距的上連接架、下連接架W可伸縮方 式連接而成，上連接架豎直設(shè)置，下連接架也豎直設(shè)置，上連接架上端固定連接固定板，下 連接架下端固定連接置物板。
[0018] 上連接架設(shè)置有用來標(biāo)示高度的上刻度，下連接架設(shè)置有用來標(biāo)注高度的下刻 度，且：圓球吸附于磁鐵時(shí)，與圓球最下端水平線平齊的刻度作為刻度的原點(diǎn)。圓筒上端開 頭處還固定連接一個(gè)圓錐筒，圓錐筒上端設(shè)有圓形的、供圓球進(jìn)入的上開口，圓錐筒下端設(shè) 有圓形的下開口，下開口的邊緣和圓筒上端的邊緣固定連接，上開口的直徑略大于圓球的 直徑。
[0019] 上開口還設(shè)有用來使下落圓球減速的沖擊片，沖擊片外圈為圓形，沖擊片的外圈 和上開口邊緣固定連接，沖擊片由厚度均勻的、薄片狀、彈性材料制成，沖擊片內(nèi)圈設(shè)置有 呈均勻放射狀的孔，孔的中屯、位于:圓筒的軸線。
[0020] 上連接架的一個(gè)側(cè)面設(shè)置有豎直方向的凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動齒輪的齒條； 下連接架設(shè)有一個(gè)殼體，殼體的一個(gè)面設(shè)有供齒輪外伸、W使齒輪和齒條曬合的的延伸孔， 設(shè)有延伸孔的側(cè)面和設(shè)有凹槽的側(cè)面貼合，
[0021] 下連接架的殼體內(nèi)設(shè)有一個(gè)用于確定齒輪轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸所在軸線為水 平方向，
[0022] 下連接架的殼體內(nèi)還設(shè)置有第一張緊輪、第二張緊輪，第一張緊輪、第二張緊輪其 轉(zhuǎn)軸軸線均為水平方向，且該轉(zhuǎn)軸軸線和齒輪的轉(zhuǎn)軸軸線垂直，
[0023] 還設(shè)有:與第一張緊輪、第二張緊輪同步轉(zhuǎn)動的傳動帶，
[0024] 齒輪通過傳動裝置驅(qū)動第一張緊輪轉(zhuǎn)動，
[0025] 殼體設(shè)有讀數(shù)開口 W使傳動帶的一個(gè)面可視，在可視范圍內(nèi)：傳動帶所在平面為 豎直平面，傳動帶運(yùn)動方向?yàn)樨Q直方向；且：下連接架沿豎直方向的速度與傳動帶沿豎直方 向的速度等大、反向，
[00%]讀數(shù)開口所在平面和延伸孔所在平面垂直，
[0027] 下連接架設(shè)置有用來標(biāo)注高度的下刻度，且該刻度標(biāo)注于傳動帶，上連接架設(shè)置 有用來標(biāo)示高度的上刻度，且上刻度和下刻度在刻度重疊區(qū)域所標(biāo)注的刻度數(shù)值相同，且： 圓球吸附于磁鐵時(shí)，與圓球最下端水平線平齊的刻度作為刻度的原點(diǎn)。
[0028] 本發(fā)明所述的裝置，在動力學(xué)研究領(lǐng)域具有多種功能，本發(fā)明所述的測量方法，具 有精度高、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例S的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例五的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例五的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例六的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例屯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例八的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 圖11是本發(fā)明實(shí)施例九的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 圖12是本發(fā)明實(shí)施例九的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041] 圖13是本發(fā)明實(shí)施例十的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042] 圖14是本發(fā)明實(shí)施例十的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 圖15是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖16是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045] 圖17是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 圖18是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047] 圖19是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048] 圖20是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049] 圖21是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050] 圖22是本發(fā)明實(shí)施例十一的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051] 圖中：1-力傳感器，11-探頭，2-電磁鐵，3-圓球，4-連接架，41-固定板，42-置物板， 51-底座，52-支架，53-連桿，61-細(xì)線，62-重鍵，7-圓筒，71-緩沖筒，72-頂出孔，43-上連接 架，44-下連接架，431-上刻度，441-下刻度，73-圓錐筒，731-上開口，732-下開口，74-沖擊 片，741-下壓片，81-齒條，82-凹槽，91-第一張緊輪，92-第二張緊輪，93-齒輪，94-延伸孔， 95-傳動帶，96-讀數(shù)開口，97-傳動裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0052] 實(shí)施例一
[0053] 參見附圖1，多功能動力學(xué)研究裝置，包括:固定設(shè)置的、用于測量豎直向下拉力的 力傳感器1，其特征是：力傳感器1的探頭11固定連接固定板41，固定板41呈平板狀，且固定 板41所在平面為水平面，固定板41下表面固定連接電磁鐵2,電磁鐵2下端吸附有一個(gè)用于 下落的圓球3,圓球3由軟磁性材料制成，還包括豎直方向設(shè)置的連接架4,連接架4的上端和 固定板41固定連接，連接架4的下端固定連接置物板42，置物板42呈平板狀，置物板42所在 平面為水平面。圓球3的質(zhì)量可W為50克。圓球3的質(zhì)量可W為20克。
[0054] 力傳感器1屬于現(xiàn)有技術(shù)，力傳感器1是可W測量力的儀器，力傳感器1連接配套設(shè) 備可W采集到相關(guān)數(shù)據(jù)，最終WF-t圖像的形式表現(xiàn)出力隨時(shí)間的變化，常見的力傳感器1 的大多具有運(yùn)樣的功能。力傳感器1有一個(gè)探頭11，對探頭11施加壓力或者拉力，會引起敏 感元件的相關(guān)參數(shù)發(fā)生變化，從而獲悉力隨時(shí)間如何變化。本發(fā)明所述的力傳感器1是指描 繪F-t圖像的力傳感器1。
[0055] 軟磁性材料是指:外界磁場存在時(shí)，軟磁性材料具有磁性，外界磁場撤去后，軟磁 性材料磁性消失。比如:鐵。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉:允許有稍許剩磁，并且選用剩磁少 的材料可W減小誤差。
[0056] 一種測量重力加速的方法，其特征在于:所述方法應(yīng)用于一種多功能動力學(xué)研究 裝置，所述裝置，包括：固定設(shè)置的、用于測量豎直向下拉力的力傳感器1，且：力傳感器1的 探頭11固定連接固定板41，固定板41呈平板狀，且固定板41所在平面為水平面，固定板41下 表面固定連接電磁鐵2,電磁鐵2下端吸附有一個(gè)用于下落的圓球3,圓球3由軟磁性材料制 成，還包括豎直方向設(shè)置的連接架4,連接架4的上端和固定板41固定連接，連接架4的下端 固定連接置物板42，置物板42呈平板狀，置物板42所在平面為水平面，
[0化7] 所述方法包括：
[005引第一步，給電磁鐵2通電，吸附圓球3,并保持圓球3靜止，測量圓球3自由落體的高 度為h;力傳感器1開始