一种胡克定律演示仪的制作方法

专利2022-06-29  55


本实用新型涉及演示仪技术领域,尤其涉及一种胡克定律演示仪。



背景技术:

胡克定律是由罗伯特·胡克提出的一条弹性定律,是胡克最重要的发现之一,也是力学最重要的基本定律之一,很多中学在为学生演示胡克定律时都需要用到特定的演示仪。

经检索,授权公开号为cn204904654u的专利,公开了胡克定律演示仪,包括竖板,竖板上设置标记纸,竖板的上部设置滑动条,滑动条的上部开设数个限位孔,滑动条上配合安装滑动块,滑动块下部设置试验弹簧,通孔内配合设置限位杆,限位杆下端与限位孔配合。上述专利存在以下不足:只能研究弹簧拉伸时的胡克定律,不能研究压缩的胡克定律,不能研究并联后弹簧的劲度系数变化情况,不能满足人们的要求。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种胡克定律演示仪。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

一种胡克定律演示仪,包括支撑架和刻度尺,支撑架内嵌入式安装有刻度尺,还包括螺杆、安装板、指示针、导向杆、导板、照明灯、电子秤、压板和测试弹簧,所述支撑架内转动式安装有螺杆,所述螺杆上螺纹连接有安装板,所述安装板连接有指示针,所述指示针对准刻度尺方向,所述支撑架内连接有导向杆,导向杆与安装板滑动配合,所述支撑架顶部连接有导板,螺杆与导向杆顶部均与导板滑动配合,所述螺杆顶部设有照明灯,所述支撑架内设有电子秤,所述电子秤顶部放置有压板,所述压板与安装板之间安装有可拆卸的测试弹簧,所述安装板与压板上均转动式连接有档杆,档杆能够将安装在压板或安装板上的测试弹簧挡住,避免测试弹簧在测试时脱落。

进一步的,还包括移动展示组件,所述移动展示组件包括放置座、固定卡块、压紧弹簧、底座、万向轮、导套、固定螺栓、伸缩杆和连接杆,底座底部两侧均设有万向轮,底座顶部安装有导套,导套内滑动式连接有伸缩杆,导套上螺纹连接有固定螺栓,伸缩杆顶部转动式连接有连接杆,连接杆顶部连接有放置座,放置座上沿周向均匀间隔滑动式设有至少三个固定卡块,固定卡块与放置座之间连接有压紧弹簧。

进一步的,还包括旋转组件,所述旋转组件包括安装壳体、大齿轮、小齿轮、转动杆和锥齿轮,连接杆上安装有安装壳体,连接杆上连接有大齿轮,大齿轮位于安装壳体上方,安装壳体内转动式连接有小齿轮,小齿轮与大齿轮啮合,安装壳体内还转动式安装有转动杆,转动杆与小齿轮伸入安装壳体内的末端均连接有锥齿轮,两个锥齿轮相互啮合。

进一步的,转动杆伸出安装壳体的部分连接有握把,能够让使用者在使用时更加方便。

进一步的,放置座上沿周向均匀间隔开有与固定卡块数量对应的槽,用于固定卡块的滑动。

进一步的,安装板上开有螺纹槽,用于与螺杆配合螺纹连接。

本实用新型的有益效果为:

1.通过安装板和压板来安装测试弹簧,安装完毕后通过螺杆与安装板配合带动测试弹簧压缩达到测试的效果,解决了现有技术中只能研究弹簧拉伸时的胡克定律,不能研究压缩的胡克定律,测试完毕后通过电子秤和指示针在刻度尺上移动的距离来验证胡克定律。

2.通过移动展示组件中的放置座放置支撑架,通过固定卡块将支撑架固定,并且能够通过万向轮使学生能够更加方便的观察。

3.通过旋转组件中的转动杆与大齿轮配合带动支撑架转动,能够使学生观察的更加仔细。

4.通过档杆的设置,档杆能够用于将装在压板或安装板上的测试弹簧挡住,使得装置便于更换测试弹簧,由于其更换简单,因此能够通过并联多个测试弹簧来达到改变测试弹簧弹性系数进行多次试验,从而使得结果更加准确。

附图说明

图1为本实用新型的演示部分局部放大图;

图2为本实用新型的移动展示组件与旋转组件的局部放大图;

图3为本实用新型的剖视结构示意图;

图4为本实用新型的安装板及其上连接部分的立体示意图;

图5为本实用新型的局部俯视示意图;

图6为本实用新型的并联后测试弹簧试验示意图。

图中:1-支撑架,2-刻度尺,3-螺杆,4-安装板,5-指示针,6-导向杆,7-导板,8-照明灯,9-电子秤,10-压板,11-测试弹簧,12-档杆,13-移动展示组件,131-放置座,132-固定卡块,133-压紧弹簧,134-底座,135-万向轮,136-导套,137-固定螺栓,138-伸缩杆,139-连接杆,14-旋转组件,141-安装壳体,142-大齿轮,143-小齿轮,144-转动杆,145-锥齿轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-6,一种胡克定律演示仪,包括支撑架1和刻度尺2,支撑架1内嵌入式安装有刻度尺2,用于显示还包括螺杆3、安装板4、指示针5、导向杆6、导板7、照明灯8、电子秤9、压板10和测试弹簧11,支撑架1内转动式安装有螺杆3,螺杆3上螺纹连接有安装板4,螺杆3用于带动安装板4上下移动,安装板4通过螺栓固定连接有指示针5,刻度尺2用于测量指示针5移动的距离,指示针5对准刻度尺2方向,支撑架1内通过螺栓固定连接有导向杆6,导向杆6对安装板4其导向作用,导向杆6与安装板4滑动配合,支撑架1顶部通过螺栓固定连接有导板7,螺杆3与导板7通过嵌接轴承连接,导向杆6竖直固定安装在支撑架1与导板7之间,螺杆3顶部设有照明灯8,导板7开有用于照明灯8照亮的槽,照明灯8在昏暗的情况下起照明作用,支撑架1内设有电子秤9,电子秤9顶部放置有压板10,压板10与安装板4之间安装有可拆卸的测试弹簧11,电子秤9用于测量测试弹簧11受到的压力,安装板4与压板10上均转动式连接有档杆12,档杆12能够用于将装在压板10或安装板4上的测试弹簧11挡住,并且还能够通过并联多个测试弹簧11来达到改变测试弹簧11弹性系数进行多次试验,从而使得结果更加准确。

本实施例的工作原理:当需要进行胡克定律演示时,将测试弹簧11固定在安装板4与压板10之间,随后通过档杆12将测试弹簧11挡住,这时即可扭动螺杆3转动,螺杆3转动通过导向杆6带动导板7向下移动,导板7向下移动带动测试弹簧11压缩,导板7向下移动带动指示针5沿刻度尺2向下移动,电子秤9显示压板10向下测试弹簧11下压的重力,这时就能够根据指示针5下滑的距离和电子秤9显示的重力来演示胡克定律,演示完毕后,将测试弹簧11取出即可。

实施例2

参照图1-2,一种胡克定律演示仪,本实施例相对于实施例1,主要区别在于本实施例中,还包括移动展示组件13,移动展示组件13包括放置座131、固定卡块132、压紧弹簧133、底座134、万向轮135、导套136、固定螺栓137、伸缩杆138和连接杆139,底座134底部两侧均设有万向轮135,万向轮135用于本演示仪的移动,底座134顶部通过螺栓固定连接有导套136,导套136内滑动式连接有伸缩杆138,伸缩杆138用于调节演示时的高度,导套136上螺纹连接有固定螺栓137,固定螺栓137用于固定伸缩杆138,伸缩杆138顶部转动式连接有连接杆139,连接杆139顶部通过螺栓固定连接有放置座131,放置座131用于放置演示设备,放置座131上沿周向均匀间隔滑动式设有至少三个固定卡块132,固定卡块132用于固定支撑架1,固定卡块132与放置座131之间连接有压紧弹簧133。

本实施例的工作原理:在演示胡克定律时,可以拉动固定卡块132朝放置座131外部移动,压紧弹簧133被拉伸,这时即可将支撑架1放置在放置座131上,放置完毕后即可松开固定卡块132,在压紧弹簧133的作用下固定卡块132复位将支撑架1固定,当需要调节高度时,扭动螺栓不再将伸缩杆138固定,随后即可拉动伸缩杆138上下移动带动支撑架1向下移动,如此,就能够使学生刚好的观察,当需要让学生近距离观察时,推动放置座131通过万向轮135移动即可。

实施例3

参照图2,一种胡克定律演示仪,本实施例相对于实施例1,主要区别在于本实施例中,还包括旋转组件14,旋转组件14包括安装壳体141、大齿轮142、小齿轮143、转动杆144和锥齿轮145,连接杆139上通过螺栓固定连接有安装壳体141,安装壳体141用于安装部件,连接杆139上焊接有大齿轮142,大齿轮142用于驱动连接杆139转动,大齿轮142位于安装壳体141上方,安装壳体141内转动式连接有小齿轮143,小齿轮143与大齿轮142啮合,安装壳体141内还转动式安装有转动杆144,转动杆144用于驱动小齿轮转动,转动杆144与小齿轮143伸入安装壳体141内的末端均安装有锥齿轮145,两个锥齿轮145相互啮合。

本实施例的工作原理:当在演示时需要转动让学生更好的观察时,扭动转动杆144转动,转动杆144转动通过锥齿轮145带动小齿轮143转动,小齿轮143转动带动大齿轮142转动,大齿轮142转动通过连接杆139带动放置座131转动,从而带动支撑架1转动,使学生能够更好的观察。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”、“第一”、“第二”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本专利的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种胡克定律演示仪,包括支撑架(1)和刻度尺(2),支撑架(1)内嵌入式安装刻度尺(2),其特征在于,还包括螺杆(3)、安装板(4)、指示针(5)、导向杆(6)、导板(7)、照明灯(8)、电子秤(9)、压板(10)和测试弹簧(11),所述支撑架(1)内转动式安装有螺杆(3),所述螺杆(3)上螺纹连接有安装板(4),所述安装板(4)固定连接有指示针(5),所述支撑架(1)内固定连接有导向杆(6),导向杆(6)与安装板(4)滑动配合,所述支撑架(1)顶部固定连接有导板(7),螺杆(3)与导板(7)通过嵌接轴承连接,所述螺杆(3)顶部设有照明灯(8),所述支撑架(1)内设有电子秤(9),所述电子秤(9)顶部放置有压板(10),所述压板(10)与安装板(4)之间活动连接有测试弹簧(11),安装板(4)与压板(10)上均转动式连接有档杆(12)。

2.根据权利要求1所述的一种胡克定律演示仪,其特征在于,还包括移动展示组件(13),所述移动展示组件(13)包括放置座(131)、固定卡块(132)、压紧弹簧(133)、底座(134)、万向轮(135)、导套(136)、固定螺栓(137)、伸缩杆(138)和连接杆(139),底座(134)底部两侧均设有万向轮(135),底座(134)顶部安装有导套(136),导套(136)内滑动式连接有伸缩杆(138),导套(136)上螺纹连接有固定螺栓(137),伸缩杆(138)顶部转动式连接有连接杆(139),连接杆(139)顶部固定连接有放置座(131),放置座(131)上沿周向均匀间隔滑动式设有至少三个固定卡块(132),固定卡块(132)与放置座(131)之间连接有压紧弹簧(133)。

3.根据权利要求1所述的一种胡克定律演示仪,其特征在于,还包括旋转组件(14),所述旋转组件(14)包括安装壳体(141)、大齿轮(142)、小齿轮(143)、转动杆(144)和锥齿轮(145),连接杆(139)上安装有安装壳体(141),连接杆(139)上固定连接有大齿轮(142),大齿轮(142)位于安装壳体(141)上方,安装壳体(141)内转动式连接有小齿轮(143),小齿轮(143)与大齿轮(142)啮合,安装壳体(141)内还转动式安装有转动杆(144),转动杆(144)与小齿轮(143)伸入安装壳体(141)内的末端均固定连接有锥齿轮(145),两个锥齿轮(145)相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种胡克定律演示仪,其特征在于,所述转动杆(144)伸出安装壳体(141)的部分连接有握把。

5.根据权利要求2所述的一种胡克定律演示仪,其特征在于,所述放置座(131)上均匀间隔开有与固定卡块(132)数量对应的槽,槽为圆周设置。

6.根据权利要求1所述的一种胡克定律演示仪,其特征在于,所述安装板(4)上开有螺纹槽。

技术总结
本实用新型公开了一种胡克定律演示仪,包括支撑架和刻度尺,支撑架内嵌入式安装有刻度尺,还包括螺杆、电子秤、压板和测试弹簧,支撑架内转动式安装有螺杆,螺杆上螺纹连接有安装板,安装板连接有指示针,指示针对准刻度尺方向,支撑架内连接有导向杆,导向杆与安装板滑动配合,支撑架顶部连接有导板,螺杆与导向杆顶部均与导板滑动配合,螺杆顶部设有照明灯,支撑架内设有电子秤,电子秤顶部放置有压板。本实用新型通过安装板和压板来安装测试弹簧,安装完毕后通过螺杆与安装板配合带动测试弹簧压缩达到测试的效果,测试完毕后通过电子秤和指示针在刻度尺上移动的距离来演示胡克定律。

技术研发人员:于淼
受保护的技术使用者:于淼
技术研发日:2019.11.13
技术公布日:2020.06.09

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