[發(fā)明專利]科氏加速度與科氏力演示儀

在審

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• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115132038A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 李利青;鐘順;劉習軍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發(fā)明公開了科氏加速度與科氏力演示儀，透明蓋板內有圓盤、皮帶輪和皮帶。兩個皮帶輪對稱安裝在圓盤上的軸承中。圓盤通過連接器、回轉支承安裝到支架上。支架安裝到框架上，給圓盤回轉提供支承。兩個皮帶輪底部分別裝有電機和測速傳感器。電機和傳感器的電信號由滑環(huán)傳輸給控制器。圓盤通過連接器和聯(lián)軸器連接到減速電機的驅動軸上。減速電機驅動軸裝有測試傳感器，測試圓盤的轉速。皮帶控制旋鈕、圓盤控制旋鈕分別控制圓盤和皮帶的轉動方向和速度。皮帶轉速顯示表和圓盤轉速顯示表分別顯示皮帶和圓盤的轉速。可以演示理論力學中的科氏加速度和科氏力的作用現象。

技術領域

本發(fā)明涉及理論力學教學中演示裝置，尤其涉及一種科氏加速度與科氏力演示儀。

背景技術

由于在理論力學教學過程中，涉及科氏加速度、慣性力、動反力、達朗貝爾原理等相關概念和原理。這些概念和原理對初學者往往難以直觀理解和感受。目前，尚未查到相關教學演示裝置專利。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠明顯演示科氏加速度和科氏力的科氏加速度與科氏力演示儀。

本發(fā)明的發(fā)科氏加速度與科氏力演示儀，包括框架，在所述的框架的頂壁處固定有面板，在所述的面板中間開有觀察孔，在所述的觀察孔上鑲嵌有透明蓋板，皮帶控制旋鈕、圓盤控制旋鈕、皮帶轉速顯示表以及圓盤轉速顯示表固定在面板上的開孔中；

在所述的框架內固定有支架，在所述的支架底部固定有減速電機，所述的減速電機為雙輸出軸電機，在沿豎直方向設置的所述的減速電機的下部軸上連接有第一測速傳感器，沿豎直方向設置的所述的減速電機的上部軸通過聯(lián)軸器與下部安裝在回轉軸承內圈中的連接器固定相連，在所述的連接器的頂部固定有圓盤，回轉軸承的支撐座固定在支架上，在所述的聯(lián)軸器上轉動連接有滑環(huán)；

沿豎直方向設置的左側皮帶輪的轉動輪軸和右側皮帶輪的轉動輪軸分別通過轉動輪軸承轉動連接在所述的圓盤上，所述的左側皮帶輪的轉動輪軸和右側皮帶輪的轉動輪軸關于圓盤的豎直中心軸對稱設置，所述的左側皮帶輪和右側皮帶輪通過彈性皮帶轉動相連，所述的右側皮帶輪的轉動輪軸與驅動電機的轉動軸固定相連，所述的左側皮帶輪的轉動輪軸與第二測速傳感器的測速轉軸固定相連；

刻度尺沿水平方向鑲嵌在圓盤中心且與圓盤的豎直中心軸線垂直，皮帶控制旋鈕通過電纜依次與固定在框架上的控制器、驅動電機的驅動器相連，控制器得到皮帶控制旋鈕的控制信號，傳輸給驅動電機的驅動器以控制驅動電機的旋轉方向和速度，控制器通過滑環(huán)上的線纜與第二測速傳感器連接并讀取第二測速傳感器輸出的皮帶輪的轉速，然后存儲到控制器中，圓盤控制旋鈕通過電纜分別與減速電機、控制器相連，控制器根據圓盤控制旋鈕輸出的轉動方向和轉動速度信號控制減速電機方向和轉速，控制器通過線纜與第一測速傳感器連接并讀取第一測速傳感器輸出的圓盤的轉速，然后存儲到控制器中，皮帶轉速顯示表與控制器通過數據線相連，皮帶的旋轉速度在皮帶轉速顯示表中顯示，圓盤轉速顯示表與控制器通過數據線相連，圓盤轉動速度在圓盤轉速顯示表中顯示。

采用本發(fā)明裝置可以演示理論力學中的科氏加速度和科氏力的作用現象，達到直觀和良好的教學效果。

附圖說明

圖1為科氏加速度與科氏力演示儀俯視圖；

圖2為圖1所示的結構A-A剖面圖；

圖3為圖1所示的結構的一個角度的立體圖；

圖4為圖1所示的結構的另一個角度的立體圖；

圖5為圓盤和皮帶同向轉動時的實驗演示現象圖；

圖6為圓盤和皮帶反向轉動時的實驗演示現象圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。此處所描述的具體實施例方式僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。