[發明專利]一種機械式速度波動演示儀

有效

• 申請號: 201410695311.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104332084A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 徐洪;朱錢軍;周紫瑞;崔健;陳憶;王穎鵬;吳臻賀;黃品涵
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: G09B23/00
• 分類號: G09B23/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種機械式速度波動演示儀。

背景技術

在進行機械機構的運動分析、機構的設計中，往往將原動件假設為勻速運動的，但在實際生產中，機械設備的原動件如電機等并不是勻速運動的，原動件的運動受機構中各構件的質量、轉動慣量和作用在其上的驅動力、阻抗力等影響，原動件的運動并不是勻速運動而是波動的，因此為了對機構進行精確的運動分析和力的分析，就需要對機構原動件的運動規律進行精確的描述，這對于高速、高精度和高自動化程度的機械設計是十分重要的。因此“速度波動的調節”是機械類核心課程《機械原理》課中的重要內容。然而，結合學習實際，并經過大量的調研發現，在《機械原理》課程教學與學習中，“速度波動的調節”由于要改變傳統觀念和默認，即原動件是“勻速”的，加上課程內容較為深奧，以致于這一內容存在“老師教學難、學生學習難”的狀態，因此需要一種能便于學生觀察的演示教具。

教具的開發不僅能直接使相關的老師和學生受益，同時教具的開發也可帶來直接的經濟效益。2012年教育部印發《教育十年發展規劃（2011-2020年》，確定了堅持面向未來，育人為本；堅持應用驅動，共建共享；堅持統籌規劃，分類推進；堅持深度融合，引領創新的工作方針。2012年中央財政教育支出安排3781.32億元。國家政策的支持使得教具業生產有了政策和資金的保障，使教具產業方興未艾，因此產生了很多教具企業，如湖南長沙形成了大型的教具工業園區，杭州、寧波等地出現了多家大型教生產企業，如杭州天煌教儀公司等等，可見教具的開發不僅具有較好的社會效益，還有廣闊的市場前景。

目前，由于速度波動與調節這一學習內容的重要性和這一內容的特殊性，使多個企業關注到了這一教具的研發，如湖南宇航科技公司，湖南百瑞德教具有限公司、上海東方教具有限公司、山東現代教具有限公司等。在現在的情況下，多個企業的教具呈現了基本相同的形式，其原理是用機械的方式構成速度波動，用電子測控的方式反應速度變化。用這一結構形式具有結構簡單、能數字化反應實驗效果等優點，但這一結構形式系統構成較復雜，它需要用機械結構、傳感檢測系統、計算機系統等組成，這就導致于這一設備體積龐大，只能安置于實驗室內，使之難以移動，一般只能固定地放置于實驗室中，難以帶入課堂，難以成為一種教學展示的教具。

同時這一系列的教具的直觀性不夠，由于對速度及波動的測量是借助電子電路實現的，因此速度波動這一現象與最后呈現的速度變化的波形之間存在一個“黑箱”，即如何將旋轉速度變化成為波形的變化是不可見，不可知的。若要弄清中間的變化需要花費較多的時間，但這不是課程教學內容，若忽視了這一“黑箱”，則老師的教學與學生的學習中，對事物的理解是存在斷層的，因此教學中需要一種新型的關于速度波動與高度的實驗設備或是教學教具，使教學更加直觀，更好地在老師的“教”、學生的“學”之中發揮作用，鑒于這一思考情況下，需要開發一種新的演示教具，以避免教具演示過程中的“黑箱”使得學生可以更為直觀的觀察。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種機械式速度波動演示儀，該裝置可以讓老師有效的展示速度波動與調節這一學習內容，避免傳統教具演示過程中的“黑箱”，便于學生理解速度波動與調節這一學習內容，避免理解斷層的發生，且本設備較為輕盈，攜帶十分便利，結構簡單，造價低廉。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種機械式速度波動演示儀，包括；

驅動機構，所述驅動機構包括驅動電機和飛輪，所述飛輪緊固在所述驅動電機的輸出軸的末端上；

平衡阻尼機構，所述平衡阻尼機構包括調阻螺釘、支撐架組件、彈性阻尼、滑塊、導桿、曲柄圓、曲柄和擋塊；所述支撐架組件設置有兩組，對稱設置在曲柄圓的兩側，單側支撐架組件包括兩個支撐架，所述導桿設置有兩根，套設在兩支撐架之間，并且兩導桿之間相互平行，所述滑塊套設在兩導桿之間，所述曲柄一端連接曲柄圓另一端連接所述滑塊，所述擋塊設置在導桿上，所述調阻螺釘設置在外側的支撐架上，并且旋入端與所述擋塊相抵，所述彈性阻尼設置在導桿上，并且位于所述擋塊與滑塊之間；