多功能動力學研究裝置製造方法
2023-05-28 08:31:31
多功能動力學研究裝置製造方法
【專利摘要】本發明屬於動力學研究領域，本發明結構簡單，為動力學研究提供一種新的技術方案，本發明是這樣的：多功能動力學研究裝置，包括力傳感器，其特徵是：力傳感器的探頭固定連接固定板，固定板下表面固定連接電磁鐵，電磁鐵下端吸附圓球，還包括連接架，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，連接架由用來改變固定板和置物板間距的上連接架、下連接架以可伸縮方式連接而成上連接架設置有用來標示高度的上刻度，下連接架設置有用來標註高度的下刻度，且：圓球吸附於磁鐵時，與圓球最下端水平線平齊的刻度作為刻度的原點。
【專利說明】多功能動力學研究裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬於用於動力學研究領域。
【背景技術】
[0002] 動力學研究的範疇包括力、運動、力和運動的關係。現有裝置足夠豐富，但是，還是 可以用新的裝置、新的方法來研究動力學中的某些參數之間的關係。
【發明內容】
[0003] 本發明提供了一種新的裝置和方法，為研究動力學提供了一種新的技術方案，本 發明是這樣的： 多功能動力學研究裝置，包括：固定設置的、用於測量堅直向下拉力的力傳感器，其特 徵是：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用於下落的圓球，圓球由軟磁性材料 製成， 還包括堅直方向設置的連接架，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。
[0004] 圓球的質量為50克。
[0005] 圓球的質量為20克。
[0006] 還包括用於固定力傳感器的連杆，連杆固定連接于堅直支架，支架底端和底座固 定連接。
[0007] 還包括一根細線，細線一端繫於固定板，細線另一端懸垂一個重錘。
[0008] 探頭下方所有部件所構成的裝置其質心位於：經過探頭的堅直直線。
[0009] 圓球的質心位於：經過探頭的堅直直線。
[0010] 還包括一個位於置物板上表面的、用於承接圓球的圓筒，圓筒和置物板以可拆卸 方式連接，圓筒上方設有供圓球進入圓筒的開口。
[0011]圓筒內表面貼敷有一個圓管狀的、厚度均勻的、用於使下落圓球減速的緩衝筒，緩 衝筒由彈性材料製成，且緩衝筒的內徑略小於圓球的直徑。
[0012] 緩衝筒由海綿製成。
[0013] 所述圓筒底部還設有一個便於捅出圓球的頂出孔。
[0014] 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、下連接架以可伸縮方 式連接而成，上連接架堅直設置，下連接架也堅直設置，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。
[0015] 上連接架設置有用來標示高度的上刻度，下連接架設置有用來標註高度的下刻 度，且：圓球吸附於磁鐵時，與圓球最下端水平線平齊的刻度作為刻度的原點。
[0016] 圓筒上端開頭處還固定連接一個圓錐筒，圓錐筒上端設有圓形的、供圓球進入的 上開口，圓錐筒下端設有圓形的下開口，下開口的邊緣和圓筒上端的邊緣固定連接，上開口 的直徑略大於圓球的直徑。
[0017] 上開口還設有用來使下落圓球減速的衝擊片，衝擊片外圈為圓形，衝擊片的外圈 和上開口邊緣固定連接，衝擊片由厚度均勻的、薄片狀、彈性材料製成，衝擊片內圈設置有 呈均勻放射狀的孔，孔的中心位於：圓筒的軸線。
[0018] 上連接架的一個側面設置有堅直方向的凹槽，凹槽內設有用於驅動齒輪的齒條； 下連接架設有一個殼體，殼體的一個面設有供齒輪外伸、以使齒輪和齒條嚙合的的延 伸孔，設有延伸孔的側面和設有凹槽的側面貼合， 下連接架的殼體內設有一個用於確定齒輪轉動軸線的轉軸，該轉軸所在軸線為水平方 向， 下連接架的殼體內還設置有第一張緊輪、第二張緊輪，第一張緊輪、第二張緊輪其轉軸 軸線均為水平方向，且該轉軸軸線和齒輪的轉軸軸線垂直， 還設有：與第一張緊輪、第二張緊輪同步轉動的傳動帶， 齒輪通過傳動裝置驅動第一張緊輪轉動， 殼體設有讀數開口以使傳動帶的一個面可視，在可視範圍內：傳動帶所在平面為堅直 平面，傳動帶運動方向為堅直方向；且：下連接架沿堅直方向的速度與傳動帶沿堅直方向 的速度等大、反向， 讀數開口所在平面和延伸孔所在平面垂直， 下連接架設置有用來標註高度的下刻度，且該刻度標註於傳動帶，上連接架設置有用 來標示高度的上刻度，且上刻度和下刻度在刻度重疊區域所標註的刻度數值相同，且：圓球 吸附於磁鐵時，與圓球最下端水平線平齊的刻度作為刻度的原點。
[0019] 本發明所述的裝置，在動力學研究領域具有多種功能，本發明所述的測量方法，具 有精度高、操作方便的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發明實施例一的結構示意圖。
[0021] 圖2是本發明實施例一的局部結構示意圖。
[0022] 圖3是本發明實施例二的結構示意圖。
[0023] 圖4是本發明實施例三的結構示意圖。
[0024] 圖5是本發明實施例四的結構示意圖。
[0025] 圖6是本發明實施例五的局部結構示意圖。
[0026] 圖7是本發明實施例五的局部結構示意圖。
[0027] 圖8是本發明實施例六的局部結構示意圖。
[0028] 圖9是本發明實施例七的結構示意圖。
[0029] 圖10是本發明實施例八的結構示意圖。
[0030] 圖11是本發明實施例九的局部結構示意圖。
[0031] 圖12是本發明實施例九的局部結構示意圖。
[0032] 圖13是本發明實施例十的局部結構示意圖。
[0033] 圖14是本發明實施例十的局部結構示意圖。
[0034] 圖15是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0035] 圖16是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0036] 圖17是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0037] 圖18是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0038] 圖19是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0039] 圖20是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0040] 圖21是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0041] 圖22是本發明實施例i^一的局部結構示意圖。
[0042] 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-連杆，61-細線，62-重錘，7-圓筒，71-緩衝筒，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-衝擊片，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-讀數開口，97-傳動裝置。
【具體實施方式】
[0043] 實施例一 參見附圖1，多功能動力學研究裝置，包括：固定設置的、用於測量堅直向下拉力的力 傳感器1，其特徵是：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下端吸附有一個用 於下落的圓球3,圓球3由軟磁性材料製成，還包括堅直方向設置的連接架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的質量可以為50克。圓球3的質量可以為20克。
[0044] 力傳感器1屬於現有技術，力傳感器1是可以測量力的儀器，力傳感器1連接配套 設備可以採集到相關數據，最終以F-t圖像的形式表現出力隨時間的變化，常見的力傳感 器1的大多具有這樣的功能。力傳感器1有一個探頭11，對探頭11施加壓力或者拉力，會 引起敏感元件的相關參數發生變化，從而獲悉力隨時間如何變化。本發明所述的力傳感器 1是指描繪F-t圖像的力傳感器1。
[0045] 軟磁性材料是指：外界磁場存在時，軟磁性材料具有磁性，外界磁場撤去後，軟磁 性材料磁性消失。比如：鐵。相關領域技術人員應當知曉：允許有稍許剩磁，並且選用剩磁 少的材料可以減小誤差。
[0046] -種測量重力加速的方法，其特徵在於：所述方法應用於一種多功能動力學研究 裝置，所述裝置，包括：固定設置的、用於測量堅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下端吸附有一個用於下落的圓球3,圓球3由軟磁性 材料製成，還包括堅直方向設置的連接架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， 所述方法包括： 第一步，給電磁鐵2通電，吸附圓球3,並保持圓球3靜止，測量圓球3自由落體的高度 為h ;力傳感器1開始採集其所受拉力的數據，此時傳感器所受拉力為a ; 第二步，電磁鐵2斷電，圓球3下落；傳感器所受拉力由a變為b，此時刻記為t1; 第三步，圓球3擊中置物板42,傳感器所受拉力由b變為c，此時刻記為t2; 第四步，以h作為自由落體的高度，計算t2-t1=t，以t做為自由落體的時間，利用：
【權利要求】
1.多功能動力學研究裝置，包括：固定設置的、用於測量豎直向下拉力的力傳感器，其 特徵是：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用於下落的圓球，圓球由軟磁性材 料製成， 還包括豎直方向設置的連接架，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， 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，上連接架豎直設置，下連接架也豎直設置，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， 上連接架設置有用來標示高度的上刻度，下連接架設置有用來標註高度的下刻度，且： 圓球吸附於磁鐵時，與圓球最下端水平線平齊的刻度作為刻度的原點， 上連接架的一個側面設置有豎直方向的凹槽，凹槽內設有用於驅動齒輪的齒條； 下連接架設有一個殼體，殼體的一個面設有供齒輪外伸、W使齒輪和齒條曬合的的延 伸孔，設有延伸孔的側面和設有凹槽的側面貼合， 下連接架的殼體內設有一個用於確定齒輪轉動軸線的轉軸，該轉軸所在軸線為水平方 向， 下連接架的殼體內還設置有第一張緊輪、第二張緊輪，第一張緊輪、第二張緊輪其轉軸 軸線均為水平方向，且該轉軸軸線和齒輪的轉軸軸線垂直， 還設有：與第一張緊輪、第二張緊輪同步轉動的傳動帶， 齒輪通過傳動裝置驅動第一張緊輪轉動， 殼體設有讀數開口 W使傳動帶的一個面可視，在可視範圍內：傳動帶所在平面為豎直 平面，傳動帶運動方向為豎直方向；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， 讀數開口所在平面和延伸孔所在平面垂直， 下刻度標註於傳動帶，上刻度和下刻度在刻度重疊區域所標註的刻度數值相同。
【文檔編號】G09B23/10GK104464459SQ201510003528
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2015年1月5日 優先權日:2015年1月5日
【發明者】陳廷 申請人:陳廷