陀螺效应演示仪制造技术

一种陀螺效应演示仪。它包括底座，其特征还含底座上设蓄电池、立杆、立杆上由底板及带上、下非导体电刷套的非导体电刷套杆构成的电刷架、穿过电刷架底板上底板孔并插入立杆盲孔内的转动轴、转动轴上带上、下金属电刷环的非导体金属电刷环座、由螺钉与转动轴上端面内螺纹孔固定的操作手柄及呈“U”形状下支架、与呈“U”形状下支架两端端部螺纹联接转动的呈倒“U”形状上支架及固定在呈倒“U”形状上支架上的由下端面设前支撑、中支撑及后支撑的飞机模型上板与上端面设输出轴上带陀螺的微型直流电机的飞机模型下板构成的飞机模型体。上、下非导体电刷套内设上、下电刷，上、下金属电刷环引出有上、下金属电刷环接线端子。本发明专利技术用于教学。

【技术实现步骤摘要】
陀螺效应演示仪
本专利技术涉及一种教学教具，特别是涉及一种陀螺效应演示仪。
技术介绍
陀螺仪是早期应用于航海导航的一类仪器，随着科学技术的发展，陀螺仪也广泛应用于航空航天、军事、民用设备等领域。陀螺仪可以作为自动控制系统中的一个敏感元件，即可作为信号传感器。根据需要，陀螺仪能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号，在导弹、卫星运载器或空间探测火箭等航行体的制导中则直接利用这些信号完成航行体的姿态控制和轨道控制。所以对陀螺仪基础的了解变得尤为重要，特别是轮机和渔船等专业的学生对陀螺仪的学习是必不可少的，都需要了解并且掌握的一个理论知识，但只是书本上对陀螺效应理论的受力分析及概念描述很多只是抽象的形容陀螺仪的工作现象，无法使学生能够真正的理解其精髓，很难让所有学生在脑海中能建立一个陀螺效应理论的动态概念。为此有待于开发一种演示仪，以便学生从感性认识中，更多了解陀螺效应理论的知识面。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种陀螺效应演示仪，它不但可以直观形象演示出陀螺效应，且结构简单合理。为了达到上述的目的本专利技术是这样实现的:本专利技术的一种陀螺效应演示仪，包括一底座，所述底座上中部处设有一立杆，右端部处设有一蓄电池，所述立杆上端面上设有一盲孔，所述盲孔的内底面呈锥形状，所述立杆上端面上设有一电刷架，所述电刷架由底板及带上、下非导体电刷套的非导体电刷套杆所构成，所述上、下非导体电刷套的右端面上分别设有上、下导线孔，所述非导体电刷套杆上设有上、下非导体电刷套杆孔，所述上非导体电刷套内嵌接联接有一后端带上弹簧的上电刷，所述下非导体电刷套内嵌接联接有一后端带下弹簧的下电刷，所述上电刷后端的导线穿过所述上弹簧、所述上非导体电刷套的右端面上所设的上导线孔及所述上非导体电刷套杆孔，并伸出所述上非导体电刷套杆孔外，且还电连接有一另一端带上金属夹的正极电源连接线，所述下电刷后端的导线穿过所述下弹簧、所述下非导体电刷套的右端面上所设的下导线孔及所述下非导体电刷套杆孔，并伸出所述下非导体电刷套杆孔外，且还电连接有一另一端带下金属夹的负极电源连接线，所述底板中部处设有一底板孔，且其与所述立杆上端面上所设的盲孔相对，并形成配合连接固定，所述电刷架的底板中部处所设的底板孔处及所述立杆上端面上所设的盲孔内插入有一相配合的转动轴，所述转动轴的上端面上设有内螺纹孔，中部处串装有一非导体金属电刷环座，所述非导体金属电刷环座上、下端部处分别设有一上、下金属电刷环，所述非导体金属电刷环座上、下端部处分别所设的上、下金属电刷环处各引出有一上、下金属电刷环接线端子，所述非导体金属电刷环座上、下端部处所设的上、下金属电刷环处分别与上、下电刷相对并形成接触电连接，所述转动轴上端面上设有一呈“U”形状的下支架，所述呈“U”形状的下支架的底部处设有一固定孔，两端端部处上分别设有一下左、右装配孔，所述呈“U”形状的下支架的底部处所设的固定孔上处还设有一带螺钉孔的操作手柄，且由螺钉穿过所述操作手柄上的螺钉孔及所述呈“U”形状的下支架的底部处所设的固定孔与所述转动轴上端面上所设的内螺纹孔处形成螺纹联接固定，所述转动轴上端面上所设的呈“U”形状的下支架上设有一飞机模型体，所述飞机模型体由飞机模型上板与飞机模型下板所形成，所述飞机模型上板上与飞机模型下板上的中部处分别设有一相对且相配的上、下陀螺孔，所述飞机模型上板下端面上的前端端部处设有一呈横向“U”形状的前支撑，前端部处设有一其上带中轴承的中支撑，中部处设有一其上带后轴承的后支撑，所述飞机模型下板上端面的后端部处设有一输出轴上带陀螺的微型直流电机，所述陀螺由陀螺旋转轴与串装在陀螺旋转轴上的陀螺体所形成，所述陀螺旋转轴的两端部处分别与所述飞机模型上板下端面的中支撑上的中轴承内圈及后支撑上的后轴承内圈形成固定联接，所述陀螺旋转轴的伸出后支撑上的后轴承内圈外的一端还与所述微型直流电机的输出轴由联轴器形成联接固定，所述微型直流电机的直流电源线分别与所述非导体金属电刷环座上、下端部处分别所设的上、下金属电刷环处各引出的上、下金属电刷环接线端子电连接，所述飞机模型下板的下端面上还设有一呈倒“U”形状的上支架,所述呈倒“U”形状的上支架两端端部处上分别设有一上左、右装配孔，所述呈倒“U”形状的上支架两端端部处上分别所设的上左、右装配孔之间的间距为大于所述呈“U”形状的下支架两端端部处上分别所设的下左、右装配孔之间的间距，所述呈倒“U”形状的上支架两端端部处上所设的上左、右装配孔分别与所述呈“U”形状的下支架两端端部处上所设的下左、右装配孔相对，并分别通过螺栓及螺母形成配合转动联接，所述飞机模型下板与飞机模型上板相对，并与所述飞机模型上板下端面上的呈横向“U”形状的前支撑、中支撑及后支撑的下端面连接形成一体，且所述陀螺的陀螺体的上下端部处为露出所述上、下陀螺孔外。本专利技术的陀螺效应演示仪的操作说明：本专利技术通过连通蓄电池，且将上、下电刷后端的导线分别窜过上、下弹簧、上、下非导体电刷套的右端面上分别所设的上、下导线孔及上、下非导体电刷套杆孔，并伸出上、下非导体电刷套杆孔外，且还分别电连接的正、负极电源连接线的另一端的上、下金属夹与蓄电池上的正、负极电连接，来启动在飞机模型体的飞机模型下板上端面的后端部处所设的输出轴上带陀螺的微型直流电机，微型直流电机的转动，从而带动飞机模型体的飞机模型上板与飞机模型下板的中部处分别所设的相对且相配的上、下陀螺孔处的陀螺作高速转动，使飞机模型体保持水平“悬停”状态，且开始演示陀螺效应，从飞机模型体的机头看陀螺顺时针转动时，用手向右拨动固定在呈“U”形状的下支架的底部处的操作手柄，使呈“U”形状的下支架的底部处还固定连接着的转动轴在底座上中部处所设的立杆上端面上的盲孔内转动，与此同时，通过与呈“U”形状的下支架配合转动联接的飞机模型体的飞机模型下板的下端面上所设的呈倒“U”形状的上支架使飞机模型体的机身向右转动(“右盘旋”)，这时飞机模型体的机身会向上“爬升”，即“右向爬升盘旋”，当用手向左拨动固定在呈“U”形状的下支架的底部处的操作手柄，使呈“U”形状的下支架的底部处还固定连接着的转动轴在底座上中部处所设的立杆上端面上的盲孔内转动，与此同时，通过与呈“U”形状的下支架配合转动联接的飞机模型体的飞机模型下板的下端面上所设的呈倒“U”形状的上支架使飞机模型体的机身向左转动(“左盘旋”)，这时飞机模型体的机身会向下“俯冲”，即“左向俯冲盘旋”。上述现象表现的即为陀螺效应，重力对高速旋转中的陀螺产生的对支撑点的力矩不会使其发生倾倒，而是产生了一个小角度的进动力。陀螺有两个特点进动性和定轴性。当高速旋转的陀螺遇到外力时，它的陀螺旋转轴的方向是不会随着外力的方向发生改变的，而是陀螺旋转轴围绕着一个定点进动。根据赖柴定理可知，当陀螺旋转轴方向出现变化时，这种被称为规则进动的运动使外力矩作用在陀螺旋转轴上。根据作用与反作用定律，陀螺对迫使它改变运动状态的物体（轴承、机身等）必然施加以反作用力矩。这一力矩使得我们在转动机身的时候，结合微型直流电机的转向（即陀螺的自转方向），飞机会产生俯冲或仰头的现象。这就是陀螺表现出来的一种惯性阻抗力矩，称为陀螺力矩。陀螺力矩既然是惯性力矩，它就不作用于陀螺本身，而作用于对陀螺施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陀螺效应演示仪，它包括一底座（1），其特征在于所述底座（1）上中部处设有一立杆（11），右端部处设有一蓄电池（12），所述立杆（11）上端面上设有一盲孔（111），所述盲孔（111）的内底面呈锥形状，所述立杆（11）上端面上设有一电刷架（2），所述电刷架（2）由底板（21）及带上、下非导体电刷套（221、222）的非导体电刷套杆（22）所构成，所述上、下非导体电刷套（221、222）的右端面上分别设有上、下导线孔（2211、2221），所述非导体电刷套杆（22）与所述上、下非导体电刷套（221、222）的右端面上分别所设的上、下导线孔（2211、2221）相对处分别设有上、下非导体电刷套杆孔（227、228），所述上、下非导体电刷套（221、222）内分别嵌接联接有一后端带上、下弹簧（225、226）的上、下电刷（223、224），所述上、下电刷（223、224）后端的导线分别窜过所述上、下弹簧（225、226）、所述上、下非导体电刷套（221、222）的右端面上分别所设的上、下导线孔（2211、2221）及所述上、下非导体电刷套杆孔（227、228），并伸出所述上、下非导体电刷套杆孔（227、228）外，且还分别电连接有一另一端带上、下金属夹（2213、2223）的正、负极电源连接线（2212、2222），所述底板（21）中部处设有一底板孔（211），且其与所述立杆（11）上端面上所设的盲孔（111）相对，并形成配合连接固定，所述电刷架（2）的底板（21）中部处所设的底板孔（211）处及所述立杆（11）上端面上所设的盲孔（111）内插入有一相配合的转动轴（3），所述转动轴（3）的上端面上设有内螺纹孔（31），中部处串装有一非导体金属电刷环座（32），所述非导体金属电刷环座（32）上、下端部处分别设有一上、下金属电刷环（33、34），所述非导体金属电刷环座（32）上、下端部处分别所设的上、下金属电刷环（33、34）处各引出有一上、下金属电刷环接线端子（331、341），所述非导体金属电刷环座（32）上、下端部处分别所设的上、下金属电刷环（33、34）处分别与所述上、下非导体电刷套（221、222）内所分别嵌接联接的上、下电刷（223、224）相对并形成接触电连接，所述转动轴（3）上端面上设有一呈“U”形状的下支架（4），所述呈“U”形状的下支架（4）的底部处设有一固定孔（41），两端端部处上分别设有一下左、右装配孔（42、43），所述呈“U”形状的下支架（4）的底部处所设的固定孔（41）上处还设有一带螺钉孔（51）的操作手柄（5），且由螺钉穿过所述操作手柄（5）上的螺钉孔（51）及所述呈“U”形状的下支架（4）的底部处所设的固定孔（41）与所述转动轴（3）上端面上所设的内螺纹孔（31）处形成螺纹联接固定，所述转动轴（3）上端面上所设的呈“U”形状的下支架（4）上设有一飞机模型体（6），所述飞机模型体（6）由飞机模型上板（61）与飞机模型下板（62）所形成，所述飞机模型上板（61）上与飞机模型下板（62）上的中部处分别设有一相对且相配的上、下陀螺孔（611、621），所述飞机模型上板（61）下端面上的前端端部处设有一呈横向“U”形状的前支撑（612），前端部处设有一其上带中轴承的中支撑（613），中部处设有一其上带后轴承的后支撑（614），所述飞机模型下板（62）上端面的后端部处设有一输出轴上带陀螺（7）的微型直流电机（8），所述陀螺（7）由陀螺旋转轴（71）与串装在陀螺旋转轴（71）上的陀螺体（72）所形成，所述陀螺旋转轴（71）的两端部处分别与所述飞机模型上板（61）下端面的中支撑（613）上的中轴承内圈及后支撑（614）上的后轴承内圈形成固定联接，所述陀螺旋转轴（71）的伸出后支撑（614）上的后轴承内圈外的一端还与所述微型直流电机（8）的输出轴由联轴器（81）形成联接固定，所述微型直流电机（8）的直流电源线分别与所述非导体金属电刷环座（32）上、下端部处分别所设的上、下金属电刷环（33、34）处各引出的上、下金属电刷环接线端子（331、341）电连接，所述飞机模型下板（62）的下端面上还设有一呈倒“U”形状的上支架（9）, 所述呈倒“U”形状的上支架（9）两端端部处上分别设有一上左、右装配孔（91、92），所述呈倒“U”形状的上支架（9）两端端部处上分别所设的上左、右装配孔（91、92）之间的间距为大于所述呈“U”形状的下支架（4）两端端部处上分别所设的下左、右装配孔（42、43）之间的间距，所述呈倒“U”形状的上支架（9）两端端部处上分别所设的上左、右装配孔（91、92）分别与所述呈“U”形状的下支架（4）两端端部处上分别所设的下左、右装配孔（42、43）相对，并分别通过螺栓及螺母形成配合转动联接，所述飞机模型下板...

【技术特征摘要】
1.一种陀螺效应演示仪，它包括一底座（1），其特征在于所述底座（1）上中部处设有一立杆（11），右端部处设有一蓄电池（12），所述立杆（11）上端面上设有一盲孔（111），所述盲孔（111）的内底面呈锥形状，所述立杆（11）上端面上设有一电刷架（2），所述电刷架（2）由底板（21）及带上、下非导体电刷套（221、222）的非导体电刷套杆（22）所构成，所述上、下非导体电刷套（221、222）的右端面上分别设有上、下导线孔（2211、2221），所述非导体电刷套杆（22）上设有上、下非导体电刷套杆孔（227、228），所述上非导体电刷套（221）内嵌接联接有一后端带上弹簧（225）的上电刷（223），所述下非导体电刷套（222）内嵌接联接有一后端带下弹簧（226）的下电刷（224），所述上电刷（223）后端的导线穿过所述上弹簧（225）、所述上非导体电刷套（221）的右端面上所设的上导线孔（2211）及所述上非导体电刷套杆孔（227），并伸出所述上非导体电刷套杆孔（227）外，且还电连接有一另一端带上金属夹（2213）的正极电源连接线（2212），所述下电刷（224）后端的导线穿过所述下弹簧（226）、所述下非导体电刷套（222）的右端面上所设的下导线孔（2221）及所述下非导体电刷套杆孔（228），并伸出所述下非导体电刷套杆孔（228）外，且还电连接有一另一端带下金属夹（2223）的负极电源连接线（2222），所述底板（21）中部处设有一底板孔（211），且其与所述立杆（11）上端面上所设的盲孔（111）相对，并形成配合连接固定，所述电刷架（2）的底板（21）中部处所设的底板孔（211）处及所述立杆（11）上端面上所设的盲孔（111）内插入有一相配合的转动轴（3），所述转动轴（3）的上端面上设有内螺纹孔（31），中部处串装有一非导体金属电刷环座（32），所述非导体金属电刷环座（32）上、下端部处分别设有一上、下金属电刷环（33、34），所述非导体金属电刷环座（32）上、下端部处分别所设的上、下金属电刷环（33、34）处各引出有一上、下金属电刷环接线端子（331、341），所述非导体金属电刷环座（32）上、下端部处所设的上、下金属电刷环（33、34）处分别与上、下电刷（223、224）相对并形成接触电连接，所述转动轴（3）上端面上设有一呈“U”形状的下支架（4），所述呈“U”形状的下支架（4）的底部处设有一固定孔（41），两端端部处上分别设有一下左、右装配孔（42、43），所述呈“U”形状的下支架（4）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋秋红，徐少蓉，杜凯，董鹏飞，王皓辉，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31