[實用新型]一種科氏加速度實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420197133.8
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN203870861U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 張松松;羅鵬;王偉華;裘丹萍;金劍;夏航
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10;G01P15/03
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

技術領域

????本實用新型涉及一種關于運動學和動力學的實驗教學裝置，尤其涉及一種用來測量科氏加速度的實驗裝置。

背景技術

????在轉動參考系內作勻速運動的質點，除受慣性離心力外，還受到一種虛擬力——科里奧利力，此作用力使質點在運動過程中產生科里奧利加速度，即科氏加速度，該加速度是動基的轉動與動點相對運動相互耦合引起的加速度。

????科氏加速度實驗儀器按照運動物體的類型分為機械帶式和流體式兩種，其中，機械帶式實驗結構又分成平面機械帶式和立體機械帶式。現(xiàn)有實驗儀器中，平面機械帶式的結構簡單，但測得的數(shù)據(jù)不夠全面，不利于更好的分析實驗數(shù)據(jù)和得到正確的實驗結果；立體機械帶式的數(shù)據(jù)較為全面，但現(xiàn)有的立體機械帶式的儀器結構復雜，造價高，且不便于調整實驗結構的傾斜角度，不能完全模擬各種狀態(tài)下質點因受到科氏加速度作用造成的影響。

實用新型內容

為了解決上述現(xiàn)有技術存在的缺點和不足，本實用新型提供了一種結構簡單、且能更加全面地模擬質點受到科氏慣性力作用而產生科氏加速度的實驗裝置。

為了達到上述技術目的，本實用新型提供的科氏加速度實驗裝置，包括底座、設置在所述底座上并作旋轉運動的實驗臺及設置在所述實驗臺上表面的測量機構，所述測量機構包括分力測試盒、帶動所述分力測試盒在所述實驗臺上表面移動的動力機構及與所述分力測試盒連接用于顯示實驗數(shù)據(jù)的示數(shù)器。

上述科氏加速度實驗裝置的結構簡單、成本低，實驗臺帶動測量機構旋轉，動力裝置帶動測量機構作直線運動，通過示數(shù)器直接讀取實驗結果，實驗過程中便于直接觀察。

優(yōu)選的，所述實驗臺通過框架結構轉動設置在所述底座上，所述框架結構包括用于帶動實驗臺轉動的旋轉架，所述實驗臺通過調節(jié)裝置與所述旋轉架連接在一起，所述調節(jié)裝置包括用于調節(jié)實驗臺傾斜角度的轉動手柄及用于固定所述轉動手柄的鎖緊件。

通過調節(jié)裝置可以調節(jié)實驗臺上表面與水平面之間的夾角，便于模擬更多不同的實驗環(huán)境情況，得到更加全面的實驗數(shù)據(jù)，進而得到更加準確的實驗結果。

優(yōu)選的，所述旋轉架由電機一通過與所述電機一、所述旋轉架配合的齒輪副一帶動旋轉。齒輪傳動占據(jù)的空間小，便于安裝、設計，且齒輪傳動較為平穩(wěn)，便于帶動實驗臺平穩(wěn)旋轉，避免實驗臺旋轉速度不穩(wěn)定對實驗數(shù)據(jù)造成的影響。

優(yōu)選的，所述分力測試盒內部在X、Y、Z三個方向上各設有一個空心套管，所述空心套管內部的兩側各設有一根彈簧，在兩根所述彈簧之間設有與兩根彈簧均相連的鋼球，所述分力測試盒通過聯(lián)動機構與所述示數(shù)器連接在一起。

分力測試盒在X、Y、Z三個方向均設置套管，便于清楚得知鋼球在不同實驗情況下的受力結果，使實驗裝置整體適用于更多的實驗情況。

優(yōu)選的，所述聯(lián)動機構包括一端與所述鋼球連接且另一端設有指針的牽引繩，所述指針位于所述相應示數(shù)器內。

鋼球在實驗中相對于套管的位移情況通過聯(lián)動機構準確、適時地反映在指針上，通過讀取指針對應于示數(shù)器的數(shù)值，即可清楚獲得鋼球的位移，進而計算出相應方向的科氏加速度的大小及方向。

優(yōu)選的，所述分力試驗盒由所述動力機構通過傳遞機構帶動在所述實驗臺上移動，所述傳遞機構包括與所述分力測試盒通過螺紋配合連接的絲桿一、用于連接所述動力機構和所述絲桿一的同步帶一。

動力機構通過同步帶一帶動絲桿一轉動，絲桿一通過螺紋配合帶動分力測試盒在實驗臺上來回移動，此種結構簡單，實驗過程中便于帶動分力測試盒平穩(wěn)移動。

優(yōu)選的，所述聯(lián)動機構還包括設置在牽引繩中間部位的動滑輪及與所述絲桿一同步轉動的絲桿二，所述動滑輪通過滑塊與所述絲桿二連接在一起。如此，鋼球在實驗中受力后產生的位移能更加準確的通過指針顯示。

優(yōu)選的，所述聯(lián)動機構還包括與所述所述牽引繩配合的定滑輪，所述實驗臺上設有一塊固定板，所述定滑輪固定設置在所述固定板上。如此，能使整體結構更加緊湊。

優(yōu)選的，所述絲桿一通過齒輪副二及同步帶二帶動所述絲桿二實現(xiàn)同步轉動。

優(yōu)選的，所述分力測試盒和所述滑塊的底部設有滾輪。分力測試盒和滑塊通過滾輪設置在實驗臺上，實驗過程中運動更加平穩(wěn)。

本實用新型提供的科氏加速度實驗裝置，整體結構簡單、成本低，通過調節(jié)裝置能方便調節(jié)實驗臺上表面與水平面之間的夾角，模擬多種不同實驗情況下物體受到科氏加速度造成的結果，且能同時方便讀取X、Y、Z三個方向的實驗數(shù)值，根據(jù)實驗數(shù)值得到更加全面的實驗結果。

附圖說明