[發明專利]透明、仿真教學蒸汽機

無效

• 申請號: 201310653143.8
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103646603A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 周鑑恒;唐海燕
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 王玉芝

技術領域

本發明涉及一種教學模型，具體涉及一種向學生演示蒸汽機結構和工作原理的透明、仿真教學蒸汽機模型。

背景技術

蒸汽機在人類文明史和科技史上都有不可磨滅的重要地位，因此在教學中能夠讓學生很好地明白蒸汽機的結構和工作原理非常重要。然而現有的蒸汽機教具透明度不夠，有些重要零件不可以目視，教學效果打折扣；同時其制作精度要求高，制作成本高，不易推廣。并且有些蒸汽機教具根本不能用任何氣體推動，只能制成解剖蒸汽機，通過手動或馬達轉動來顯示蒸汽機運轉的情況，然而也不能真正目視蒸汽機所有零件運轉的情況。

發明內容

針對現有技術中的上述技術問題，本發明的目的是提供一種透明、仿真教學蒸汽機，該蒸汽機利用吸塵器或鼓風機制造氣流提供動力源，帶動蒸汽機運轉；該蒸汽機對制作精度要求低，學生可以親自參與動手組裝，達到教學互動的效果；并且所有的傳動結構和運動部件都進行外置或透明處理，解決了蒸汽機教具透明度低的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種透明、仿真教學蒸汽機，包括底座、固定設置在底座上的氣缸，所述氣缸內設置有活塞，活塞連接動力連桿的一端，動力連桿的另一端穿出氣缸并穿過設置在穿孔支架上的穿孔；叉狀連桿的叉部端與動力連桿活動連接，叉狀連桿的另一端連接在仿真曲柄上；仿真曲柄設置在轉軸的一端，轉軸的另一端設置有飛輪，所述轉軸設置在支架上；

所述氣缸的側壁上設置有兩個通氣孔用以進氣和排氣，分流氣閥設置在氣缸的外側，所述分流氣閥靠近氣缸的兩個開口分別與氣缸的兩個通氣孔連通，分流氣閥距離氣缸較遠的另一側的進氣口連接氣流源；該分流氣閥內設置有滑塊，該滑塊內設置有氣道，滑塊通過分流連桿與仿真曲柄連接；所述滑塊在仿真曲柄的帶動下可以在氣缸的軸向方向上來回移動，從而導引氣流經由滑塊的氣道和分流氣閥的一個開口以及氣缸的一個通氣孔進入氣缸內，推動活塞運動。

進一步，所述活塞包括固定設置在動力連桿上的兩個活塞固定件、設置在兩個活塞固定件之間的兩個活塞活動件和設置在兩個活塞活動件之間的活塞氣密件。

進一步，所述活塞活動件和活塞氣密件均為圓形，圓心處的穿孔直徑大于動力連桿的直徑；活塞活動件的直徑略小于氣缸的內壁直徑，活塞氣密件直徑接近于氣缸的內壁直徑。

進一步，所述活塞氣密件上設置有若干道縫隙。

進一步，所述氣缸、分流氣閥均采用透明材料制成。

進一步，所述氣流源采用吸塵器或鼓風機，其向分流氣閥的進氣口提供氣流作為動力驅動。

本發明的有益技術效果是：本發明的透明、仿真教學蒸汽機，可以實現對蒸汽機工作原理和工作狀態的完美演示，所有的傳動結構和運動部件都進行外置或透明處理，采用汽缸、分流氣閥透明的結構，讓學生可以直觀的觀察，體會到活塞和飛輪的運動，使學生易于理解和接受蒸汽機的工作原理，并能激發學生的學習興趣，啟發學生的想象力和創造性思維，有利于青少年的智力開發；且在實驗過程中，學生可以親自動手參與，達到教學互動的效果，也能拓寬學生機械運動學方面的視野，有助于學生綜合能力的培養。氣缸與支撐架之間設置用于支撐動力連桿的穿孔支架，避免了動力連桿在移動的過程中，因杠桿原理造成活塞與氣缸之間的較大的摩擦力，并且特有的活塞結構的設置，降低了對動力連桿與氣缸軸心平行度、氣缸真圓度以及平行度的要求，降低了制作要求的精度。同時飛輪設置在支撐架之間，使飛輪在支撐架上的平衡性更好。

附圖說明

圖1本發明的結構示意圖；

圖2為活塞爆炸結構示意圖；

圖3為分流氣閥的主視圖；

圖4為分流氣閥的后視圖；

圖5為滑塊的結構示意圖。

附圖標記

1.氣缸；2.活塞；3.分流氣閥；31.開口；32.滑塊；33.氣道；

34.進氣口；4.動力連桿；5.叉狀連桿；6.分流連桿；7.仿真曲柄；

8.轉軸；9.飛輪；10.底座；11.穿孔；12.穿孔支架；14.活塞活動件；

15.活塞固定件；16.活塞氣密件

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步詳細說明。