[實(shí)用新型]凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合型教具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420500533.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204215651U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡啟國(guó);向果;侯楠;秦鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及教學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合型教具。?

背景技術(shù)

隨著國(guó)家對(duì)于機(jī)械行業(yè)人才綜合素質(zhì)要求的提高，使得高校機(jī)械類的課程，特別是機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)類課程的要求也在不斷提高。就目前機(jī)械原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式來(lái)看，對(duì)于理論基礎(chǔ)知識(shí)的講解幾乎還處在空白狀態(tài)，尤其是實(shí)驗(yàn)課教具還停留在傳統(tǒng)的“一物一模型”階段，這已經(jīng)與當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣與思維習(xí)慣脫節(jié)，也與日益增長(zhǎng)的對(duì)機(jī)械行業(yè)人才需求量的客觀現(xiàn)實(shí)相矛盾。?

就凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)架組成的高副結(jié)構(gòu)，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便，可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件任意預(yù)期運(yùn)動(dòng)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛使用，目前，凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下三大問(wèn)題：?

1、未能妥善解決凸輪機(jī)構(gòu)知識(shí)傳授與學(xué)生能力培養(yǎng)的關(guān)系，片面強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授，忽視了將知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生能力與素質(zhì)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)多，而探索型實(shí)驗(yàn)少，實(shí)驗(yàn)課并沒(méi)有讓同學(xué)走進(jìn)凸輪機(jī)構(gòu)理論知識(shí)內(nèi)部，也并沒(méi)有激發(fā)起同學(xué)們對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)理論知識(shí)的探索欲望，沒(méi)有發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)有的作用；?

2、凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏系統(tǒng)性，各個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)分塊化現(xiàn)象嚴(yán)重，沒(méi)有一款涉獵凸輪機(jī)構(gòu)多個(gè)知識(shí)層面并且將其統(tǒng)一成宏觀知識(shí)體系的復(fù)合教具；與此同時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和其他實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)脫離，忽視了凸輪機(jī)構(gòu)知識(shí)的整合及連貫性，各實(shí)踐環(huán)節(jié)之間相互獨(dú)立，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有強(qiáng)調(diào)凸輪機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)理念；?

3、因?yàn)閷W(xué)時(shí)的限制，不能安排較多的時(shí)間讓學(xué)生集中、同步實(shí)驗(yàn)；而傳統(tǒng)凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)因?yàn)槭艿綄?shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)趣味性等多方面的約束而難以展開(kāi)，加之同學(xué)們獲取知識(shí)途徑與習(xí)慣的變化，傳統(tǒng)單一型凸輪機(jī)構(gòu)教具在?凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)課上逐步退出教學(xué)舞臺(tái)。?

因此，需要對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)教具及其演示控制方法進(jìn)行改進(jìn)，使其可涉獵凸輪機(jī)構(gòu)多個(gè)知識(shí)層面并且將各知識(shí)層面在教具上內(nèi)化統(tǒng)一成宏觀知識(shí)體系，提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)中凸輪機(jī)構(gòu)各知識(shí)點(diǎn)教學(xué)的連貫性，并可突出凸輪機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)理念，使學(xué)生可通過(guò)教具直接且宏觀具體的了解凸輪機(jī)構(gòu)理論知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)理論知識(shí)的探索欲望，并且通過(guò)改進(jìn)演示控制方法，使教具可不受教學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)趣味性等多方面的約束而任意展開(kāi)，提高其廣泛適用性。?

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合型教具，使教具本身可涉獵凸輪機(jī)構(gòu)多個(gè)知識(shí)層面，并且將各知識(shí)層面在教具上內(nèi)化統(tǒng)一成宏觀知識(shí)體系，提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)中凸輪機(jī)構(gòu)各知識(shí)點(diǎn)教學(xué)的連貫性，并可突出凸輪機(jī)構(gòu)整體設(shè)計(jì)理念，使學(xué)生可通過(guò)教具直接且宏觀具體的了解凸輪機(jī)構(gòu)理論知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)理論知識(shí)的探索欲望，并且其演示控制方法智能化程度較高，使教具操作可不受教學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)趣味性等多方面的約束而任意展開(kāi)，提高其廣泛適用性。?

本實(shí)用新型的凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)合型教具，包括箱體和凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)包括實(shí)體凸輪、推桿和機(jī)架導(dǎo)軌，推桿包括并列設(shè)置的推桿Ⅰ和推桿Ⅱ，推桿Ⅰ和推桿Ⅱ均與機(jī)架導(dǎo)軌縱向滑動(dòng)配合，機(jī)架導(dǎo)軌以可相對(duì)于兩推桿縱向移動(dòng)的方式設(shè)置，機(jī)架導(dǎo)軌為橫向長(zhǎng)度可調(diào)結(jié)構(gòu)，實(shí)體凸輪對(duì)應(yīng)推桿Ⅰ設(shè)置；?

還包括演示控制系統(tǒng)，演示控制系統(tǒng)包括：用于檢測(cè)獲取推桿運(yùn)動(dòng)特性參數(shù)的檢測(cè)裝置、用于對(duì)所檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并輸出的控制處理單元和用于顯示最終處理結(jié)果的顯示裝置，檢測(cè)裝置與控制處理單元信號(hào)連接，顯示裝置信號(hào)輸入端與控制處理單元信號(hào)輸出端連接。?

進(jìn)一步，檢測(cè)裝置包括：用于監(jiān)測(cè)推桿的位移變化情況的位移傳感器、用于監(jiān)測(cè)推桿的速度變化情況的速度傳感器、用于監(jiān)測(cè)推桿的加速度變化情況的加速度傳感器和用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)推桿上升過(guò)程中推桿對(duì)機(jī)架導(dǎo)軌反作用力的變化情況?的壓力傳感器，位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器均安裝設(shè)置于箱體外壁，壓力傳感器安裝于機(jī)架導(dǎo)軌兩側(cè)；?

教具還包括一頂置導(dǎo)軌，推桿Ⅰ和推桿Ⅱ均以可橫向移動(dòng)的方式與頂置導(dǎo)軌配合設(shè)置，頂置導(dǎo)軌以可隨兩推桿同步上下往復(fù)移動(dòng)的方式設(shè)置于箱體，頂置導(dǎo)軌上分別設(shè)置有與位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器一一對(duì)應(yīng)的感應(yīng)元件。?

進(jìn)一步，控制處理單元包括：主機(jī)和從機(jī)，從機(jī)對(duì)應(yīng)位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器各設(shè)置一個(gè)，主機(jī)和四個(gè)從機(jī)采取串行多機(jī)通信的方式連接；?

控制處理單元還包括一一對(duì)應(yīng)每一從機(jī)設(shè)置的濾波放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，濾波放大電路輸入端與對(duì)應(yīng)傳感器輸出端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端與濾波放大電路輸出端連接，輸出端與對(duì)應(yīng)從機(jī)輸入端連接。?