[發明專利]立體機械帶式科氏加速度實驗儀

無效

• 申請號: 201110031727.2
• 申請日: 2011-01-30
• 公開（公告）號: CN102129802A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 佘永衛;王浩
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10;G09B25/06
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬長增

技術領域：

立體機械帶式科氏加速度實驗儀是一種運動學和動力學實驗裝置，特別涉及牽連運動為轉動時點的合成運動。

背景技術：

由理論力學點的合成運動可知牽連運動為轉動時便會產生科氏加速度。科氏加速度驗儀按運動物體的類型分為：機械帶式和流體式兩種；再按牽連運動和相對運動所在的運動面劃分為：平面機械帶式和平面流體式、立體機械帶式和立體流體式。現有的科氏加速度(或慣性力)實驗儀主要是平面的，即相對運動和牽連運動均在同一平面內，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動物體受科氏加速度作用的狀態，或演示類似于以上運動的運動。顯而易見，不能演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運動物體受科氏加速度作用的狀態，或演示類似于以上運動的運動。

發明內容：

本發明立體機械帶式科氏加速度實驗儀發明目的在于：設計發明一種與現有技術完全不同的設計制作一種可演示垂直于地球赤道線方向向北或向南運動物體受科氏力作用的狀態，或演示類似以上運動的機械運動，以提高教學效果。

本發明立體機械帶式科氏加速度實驗儀是這樣實現的：含牽連運動部分、相對運動部分、機架和電器部分；由柱形帶輪、帶輪軸、雙圓環構架、帶輪軸螺母、卡子、映射框、映射框撐桿、固定螺母、演示帶、驅動帶、卡子間隔套、配重、II號電機、驅動帶帶輪、主傳動連接器、主傳動裝置、I號電機、減速器、高低速開關、正反轉開關、主電機帶輪、電機架、V型帶、加強板、主傳動帶輪、主傳動固定座、主傳動固定螺母、機架、機箱和調平螺釘組成；

其中：牽連運動部分由雙圓環構架、主傳動連接器、主傳動裝置、主傳動固定座、主傳動固定螺母、機架、主電機、減速器、電機架、V型帶、主電機帶輪、主傳動帶輪、映射框、映射框撐桿和卡子組成；雙圓環構架固定在主傳動連接器上，主傳動連接器固定在主傳動裝置上，主傳動裝置通過主傳動固定座和主傳動固定螺母固定在機架上，主電機通過減速器固定在電機架上，電機架固定在機架上，V型帶環繞在主電機帶輪和主傳動帶輪上，映射框通過映射框撐桿和卡子固定在雙圓環構架上；

其中：相對運動部分由柱形帶輪、帶輪軸、卡子、帶輪軸螺母、雙圓環構架、驅動帶、驅動帶帶輪、演示帶和卡子間隔套組成；柱形帶輪和帶輪軸通過卡子和帶輪軸螺母固定在雙圓環構架上，驅動帶環繞在驅動帶帶輪和個柱形帶輪的“V”形帶槽內，演示帶環繞在個柱形帶輪的平帶帶輪上，卡子間隔套套在雙圓環構架上，保持卡子和柱形帶輪之間的間距；

其中：機架部分由電機架、主傳動裝置、機箱和調平螺釘和機架組成；電機架、主傳動裝置、機箱和調平螺釘均固定在機架上；

其中：電器部分由高低速開關、個正反轉開關、I號電機和II號電機組成；2個高低速開關和2個正反轉開關固定在機箱上，分別控制I號電機和II號電機的高低速和正反轉。

本發明立體機械帶式科氏加速度實驗儀使得相對運動與牽連運動的運動平面相互垂直，使動點的運動成為空間運動；用于顯現受力狀態的演示帶和驅動帶是相互獨立的，驅動帶環繞在驅動帶輪和5個柱形帶輪的“V”形帶槽內，將電機的動力傳給5個柱形帶輪；演示帶環繞在5個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動顯現受力狀態；增設了映視框，增強了視覺效果，便于觀察；I號電機和II號電機均采用高低速開關和正反開關控制，均可進行高低速和正反轉操作和控制。

實驗時先假設雙圓環構架上部中心點為地球的“N”極，下部為“S”極；接通電源，打開開關，俯視實驗儀，當雙圓環構架逆時針旋轉-一行同地球自轉，環繞在其上的演示帶也運行時，我們可觀察到演示帶在科氏慣性力的作用下與驅動帶之間的間距不斷增大，兩帶分開；證明科氏慣性力的方向向右，與右手判別法則結果相同。此種狀態等同于在北半球物體向北向南運行時的受力狀態。

當雙圓環構架順時針旋轉時，構架上部中心點為地球的“S”極，下部為“N”極，帶的運動方向不變。我們可觀察到演示帶在科氏慣性力作用下與驅動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，此種狀態等同于在南半球物體向南向北運行時受力狀態。

本發明立體機械帶式科氏加速度實驗儀的有益效果：使得相對運動與牽連運動的運動平面相互垂直，使動點的運動成為空間運動；用于顯現受力狀態的演示帶和驅動帶是相互獨立的；演示帶環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動顯現受力狀態；增設了映視框，增強了視覺效果，便于觀察；I號電機和II號電機均采用高低速開關和正反開關控制，均可進行高低速和正反轉操作和控制。

附圖說明：