[實用新型]一種轉動慣量測量裝置

有效

• 申請號: 201420667365.5
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN204155504U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 張波;趙江東;楊歡
• 申請（專利權）人: 皖西學院
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10;G01M1/10
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 汪蕙

技術領域

本實用新型涉及一種物理實驗教學儀器，具體是一種滾動式轉動慣量測量裝置。

背景技術

轉動慣量是剛體繞軸轉動時慣性的量度。其量值取決于物體的形狀、質量分布及轉軸的位置，而同剛體繞軸的轉動狀態(如角速度的大小)無關。形狀規則的勻質剛體，其轉動慣量可直接用公式計算得到。而對于不規則剛體或非均質剛體的轉動慣量，一般通過實驗的方法來進行測定，因而實驗方法就顯得十分重要。轉動慣量應用于剛體各種運動的動力學計算中。剛體的轉動慣量有著重要的物理意義，在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械、儀表等工業領域也是一個重要參量。電磁系儀表的指示系統，因線圈的轉動慣量不同，可分別用于測量微小電流(檢流計)或電量(沖擊電流計)。在發動機葉片、飛輪、陀螺以及人造衛星的外形設計上，精確地測定轉動慣量是十分必要的，在大學物理實驗教學中是必備的實驗項目。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種測定精確的轉動慣量測量裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現：

一種轉動慣量測量裝置，包括相對設置的兩個底座以及連接兩個底座底部、并向一端凸出的間隔塊，兩個底座的底部均向外側延伸，形成底座臺面，所述間隔塊與遠離間隔塊的底座臺面一端均穿過有墊腳螺絲，墊腳螺絲均墊在墊腳上，間隔塊的墊腳下設有墊片，所述兩個底座上表面均為軌道，軌道的一端設有制動突起,軌道側面設有刻度尺，在刻度尺的零刻線位置安裝有光電門，軌道上設有滾盤。

所述滾盤盤心處設有滾軸，滾軸用于在底座軌道上滾動，滾軸的中心設有滾針，滾針用于在實驗時觸發光電門，用于計時；滾盤具有滾盤邊緣和盤面，盤面設有若干對安裝孔，每對安裝孔都關于滾盤圓心對稱；實驗時，滾盤邊緣也可以用作安裝被測圓環。

所述底座臺面上有若干個淺圓槽，用于放置被測圓柱和墊片。

所述底座臺面底部設有用于安放被測圓環的圓槽。

本實用新型的有益效果：本實用新型可將被測圓柱和被測圓環安裝在滾盤上，底座傾斜角度通過墊片來調節，滾盤由靜止滾動的距離通過斜面標尺來確定，滾盤運動時間用秒表測量，通過光電門控制計時停止，整個過程簡單易操作，能夠精確測定轉動慣量；同時本實用新型結構簡單，適用范圍廣。

附圖說明

為了便于本領域技術人員理解，下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1是本實用新型使用時的配合示意圖；

圖2是本實用新型滾盤的結構示意圖；

圖3是本實用新型底座的結構示意圖；

圖4是本實用新型被測圓環的結構示意圖；

圖5是本實用新型被測圓柱的結構示意圖；

圖6是本實用新型墊腳結構示意圖；

圖7是本實用新型墊片結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖3所示，位于水平平臺上相對設置的兩個底座1底部，由位于兩個底座1之間、并向一端凸出的間隔塊19連接，兩個底座1的底部均向外側延伸，形成底座臺面11，間隔塊19與遠離間隔塊19的兩個底座臺面11的一端形成三角狀，其均穿過有墊腳螺絲12，墊腳螺絲12均墊在墊腳3上，間隔塊19的墊腳3下設有墊片4，兩個底座1上表面設為軌道15，軌道的一端設有制動突起13，制動突起13對滾軸22制動，軌道側面標有刻度尺16，在刻度尺16的零刻線位置安裝有一對用于控制秒表計時停止的光電門14，軌道15上設有滾盤2。如圖2，滾盤2盤心處設有可在軌道15上滾動的滾軸22，滾軸22的中心設有滾針24，滾盤2具有滾盤邊緣21和盤面25，盤面25設有五對安裝孔23，每對安裝孔23都關于滾盤圓心對稱，兩側底部的底座臺面11上均設有六個淺圓槽17，用于放置被測圓柱6和墊片4，在底座臺面11底部設有圓槽18，用于放被測圓環5。被測圓柱6、被測圓環5、墊片4與墊腳3的結構如圖4至7所示。

本轉動慣量測量裝置工作過程：

底座1上有兩個用于放置滾軸22的軌道面，實驗時,先將底座1底部三個可調節高度的墊腳螺絲12墊在墊腳3上,調節墊腳螺絲12讓底座1水平,然后在間隔塊19的墊腳螺絲12下墊上墊片4,讓軌道15傾斜,將滾盤2放于軌道15上,記下滾軸22的位置,再釋放,開始計時,測出滾軸22由靜止到達光電門的時間,即能測出滾盤2的轉動慣量。