一种力学综合实验装置及其实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种力学综合实验装置，包括，壳体、顶板、实验载板，实验载板两端分别与第一支撑板和第二支撑板一端铰接，第一支撑板和第二支撑板另一端分别安装有第六轴体和第二轴体，第六轴体和第二轴体可带动第一支撑板和第二支撑板向实验载板施压向上的顶力；实验载板还与软尺一端固定，可通过软尺读取L3的值。本发明专利技术还公开了基于上述实验装置的实验方法。本发明专利技术功能较为全面，能够进行多种力学实验；本发明专利技术能够实时读取软尺尺寸，为后续的力学计算提供核心数值，使得学生能够深入进行实验、计算，提高教学效果。本发明专利技术的实验方法能够实现多种力学现象的演示、参数采集、计算等，通过实际的操作、测试、计算，强化学生对相关力学知识的掌握。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实验装置，特别是涉及一种用于力学实验的装置。本专利技术还涉及基于上述实验装置的实验方法。
技术介绍
在中学物理中，力学是十分重要的学习内容，其中摩擦力的理论、实践、实验又是整个中学物理中非常重要的组成部分。在关于摩擦力的学习中，自锁又是一个重要现象，研究自锁对于理解摩擦力、重力等理论是具有相当大的帮助的。目前，对于自锁现象的教学，老师大多通过结合实际的自然现象和生活常识来进行讲解，但是，由于学生的抽象和关联能力本来就不够完善，这就导致学生对于自锁现象的理解始终存在较大的难度。针对上述问题，目前在实际教学中已经开始使用相关可以模拟自锁及解锁现象的实验装置，通过这些实验装置的实际演示、模拟，可以加深学生的理解及印象，提升教学效果。目前，具有这种功能的实验技术主要有：专利号为CN201410346474.1，名为摩擦自锁原理教学实验装置及其实验方法。其主要通过将有机玻璃滑块放置在有机玻璃斜板上，然后将有机玻璃斜板一端抬高，使有机玻璃斜板形成斜面，当斜面的斜度达到滑块的自锁角度后，滑块就会滑动。这个过程中能够直观地演示自锁及解锁现象，但是其教学效果很有限，学生无法通过该实验装置计算相关的摩擦力、滑块对滑板压力、重力分力等。由于没有实际的计算、理论分析等步骤，导致学生虽然理解了自锁现象，但是，涉及到计算、分析等内容还是其一个难点。专利号为CN200710039777.9，名为一种摩擦力测定实验装置的中国专利技术专利中，也公开了与上述实验装置类似的技术。专利号为CN201210413462.7，用于散粒体物料摩擦角和摩擦系数测量的斜面仪装置的中国专利技术专利中，公开了即可采集散粒体物料自锁解锁时的相关数据，以方便进行摩擦力计算。但是，这种结构只适合单一的自锁研究，而且精度不高。综合上述，申请人认为，目前缺乏一种可以采集解锁时计算物体摩擦力的相关数据，这样即能够让学生直观地理解自锁及解锁现象，又能通过采集数据进行相关计算，将理论重新引用到实践中，提高教学效果。另外，基于节约器材购买成本的考虑，故申请人认为，需要一种能够进行多种力学实验的实验装置。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种力学综合实验装置，其能够采集滑块解锁时用于计算滑块摩擦力的数据且还能够进行多种力学实验。本专利技术还提供了基于上述实验装置的实验方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种力学综合实验装置，包括，壳体、顶板、实验载板，所述的实验载板两端分别设有载板铰接板和载板铰接块，所述的载板铰接板通过第七轴体与第二支撑板的支撑板铰接块装配并形成铰接结构；所述的第二支撑板在远离支撑板铰接块一端上设有支撑板连接块，第六轴体穿过支撑板连接块上的通孔与支撑板连接块装配，所述的第六轴体两端分别固定有第六齿轮和第六副齿轮；所述的第六齿轮上下两端分别与第四同步齿带和第三齿条啮合，且所述的第六齿轮可与第四同步齿带和第三齿条啮合转动；所述的第六副齿轮两端分别与第四副同步齿带和第三副齿条啮合，且所述的第六副齿轮可与第四副同步齿带和第三副齿条啮合转动；所述的第四同步齿带两端分别与第五带轮和第八带轮配合并形成带传动结构；所述的第五带轮固定在第五轴体一端，所述的第五轴体另一端固定有第五副带轮；所述的第八带轮固定在第八轴体一端，所述的第八轴体另一端固定有第八副带轮；所述的第五副带轮和第八副带轮分别与第四同步齿带两端配合并形成带传动结构；所述的第五轴体靠近第五带轮一端上还设有花键轴部分，所述的花键轴部分上套有切换筒，所述的切换筒上套有从动带轮，所述的从动带轮通过动力皮带与主动带轮配合形成带传动结构；所述的主动带轮固定在第四轴体上，所述的第四轴体上还设有第四带轮和第四副带轮、主动齿轮；所述的第四带轮和第四副带轮分别与第一同步齿带和第一副同步齿带一端配合，所述的第一同步齿带和第一副同步齿带另一端分别与第一带轮和第一副带轮配合并形成带传动结构；所述的第一带轮和第一副带轮均安装在第一轴体上；所述的第一同步齿带和第一副同步齿带外侧上的驱动齿部分均与第二齿轮和第二副齿轮啮合，所述的第二齿轮和第二副齿轮还分别与第二齿条和第二副齿条啮合，且所述的第二齿轮和第二副齿轮分别与第一同步齿带和第一副同步齿带、第二齿条和第二副齿条B202啮合啮合转动；所述的第二齿轮和第二副齿轮均安装在第二轴体上，所述的第二轴体穿过第一支撑板上的第一支撑连接块与第一支撑板可转动装配；所述的第一支撑板远离第一支撑连接块一端通过第九轴体与载板铰接块装配并形成铰链结构；所述的实验载板上还设有安装槽、两侧设有软尺安装块和气管连接块，所述的安装槽中安装有滑板；所述的软尺安装块与软尺一端连接固定，所述的气管连接块与气管一端连通；所述的软尺上刻有刻度且另一端缠绕在绕尺轮上；所述的气管用于导气，且其另一端与气泵排气口连通，所述的气管中间段缠绕在绕管轮上；所述的绕尺轮和绕管轮均固定在第三轴体上，所述的第三轴体上还固定有第三齿轮和第三副齿轮，所述的第三齿轮和第三副齿轮分别与第一同步齿带、第一副同步齿带的驱动齿部分啮合传动；所述的第一轴体、第四轴体、第五轴体两端分别与壳体两侧可转动装配固定。作为本专利技术的进一步改进，在滑板两侧上设置有凸出端和缩进端，所述的凸出端和缩进端之间形成缺槽；在安装槽与滑板两侧对应位置上设置卡槽，所述的卡槽与凸出端卡合装配且卡槽上方的凸缘部分与缺槽配合。作为本专利技术的进一步改进，还包括切换组件，所述的切换组件，包括设置在第五轴体一端的花键轴部分，所述的花键轴部分截面为花键；所述的花键轴上套有切换筒，所述的切换筒内设有能与花键轴部分配合的花键孔，且所述的切换筒还分为：外伸段、限位圈、外花键段、切断段；所述的外伸段穿过壳体且穿出壳体一端与限位帽连接固定，所述的外花键段与从动带轮的带轮花键孔装配。作为本专利技术的进一步改进，所述的切断段为套在切换筒上的轴承，所述轴承的外圈与从动带轮的带轮花键孔配合。作为本专利技术的进一步改进，在从动带轮上固定有指示针，同时在壳体上设置指示槽，所述的指示针伸入指示槽中但未穿过指示槽；在限位帽上设置有标记。作为本专利技术的进一步改进，所述的指示槽由装配环外侧面与壳体内侧面共同构成，且所述的装配环通过连接块与壳体连接固定。作为本专利技术的进一步改进，在第四轴体伸出壳体的部分上固定有一个主动齿轮，且该伸出部分穿过主动齿轮后再穿过罩壳且穿出罩壳一端与粗调旋钮连接固定；所述的主动齿轮与中间齿轮啮合且所述的中间齿轮与精调齿轮啮合，所述的精调齿轮安装在精调轴上，且所述的精调轴穿出罩壳，且穿出罩壳端与精调旋钮连接固定；所述的第四轴体在主动齿轮一端的端部上固定有粗调旋钮；所述的精调齿轮的直径小于主动齿轮直径。作为本专利技术的进一步改进，所述的第一同步齿带和第一副同步齿带、第四同步齿带和第四副同步齿带结构相同，其内侧为能与同步带轮啮合传动的同步带部分、外侧为能与齿轮啮合的驱动齿部分。作为本专利技术的进一步改进，所述的第二齿条和第二副齿条、第三齿条和第三副齿条与齿轮接触面均为卡齿部分，所述的卡齿部分与齿轮啮合传动。作为本专利技术的进一步改进，所述的所述的第二齿条和第二副齿条、第三齿条和第三副齿条均固定在顶板内侧。作为本专利技术的进一步改进，所述的滑板厚度不超过安装槽深度的2/3。作为本专利技术的进一步改进，在安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种力学综合实验装置，包括，壳体、顶板、实验载板，其特征是： 所述的实验载板两端分别设有载板铰接板和载板铰接块，所述的载板铰接板通过第七轴体与第二支撑板的支撑板铰接块装配并形成铰接结构；所述的第二支撑板在远离支撑板铰接块一端上设有支撑板连接块，第六轴体穿过支撑板连接块上的通孔与支撑板连接块装配，所述的第六轴体两端分别固定有第六齿轮和第六副齿轮；所述的第六齿轮上下两端分别与第四同步齿带和第三齿条啮合，且所述的第六齿轮可与第四同步齿带和第三齿条啮合转动；所述的第六副齿轮两端分别与第四副同步齿带和第三副齿条啮合，且所述的第六副齿轮可与第四副同步齿带和第三副齿条啮合转动；所述的第四同步齿带两端分别与第五带轮和第八带轮配合并形成带传动结构；所述的第五带轮固定在第五轴体一端，所述的第五轴体另一端固定有第五副带轮；所述的第八带轮固定在第八轴体一端，所述的第八轴体另一端固定有第八副带轮；所述的第五副带轮和第八副带轮分别与第四同步齿带两端配合并形成带传动结构；所述的第五轴体靠近第五带轮一端上还设有花键轴部分，所述的花键轴部分上套有切换筒，所述的切换筒上套有从动带轮，所述的从动带轮通过动力皮带与主动带轮配合形成带传动结构；所述的主动带轮固定在第四轴体上，所述的第四轴体上还设有第四带轮和第四副带轮、主动齿轮；所述的第四带轮和第四副带轮分别与第一同步齿带和第一副同步齿带一端配合，所述的第一同步齿带和第一副同步齿带另一端分别与第一带轮和第一副带轮配合并形成带传动结构；所述的第一带轮和第一副带轮均安装在第一轴体上；所述的第一同步齿带和第一副同步齿带外侧上的驱动齿部分均与第二齿轮和第二副齿轮啮合，所述的第二齿轮和第二副齿轮还分别与第二齿条和第二副齿条啮合，且所述的第二齿轮和第二副齿轮分别与第一同步齿带和第一副同步齿带、第二齿条和第二副齿条B202啮合啮合转动；所述的第二齿轮和第二副齿轮均安装在第二轴体上，所述的第二轴体穿过第一支撑板上的第一支撑连接块与第一支撑板可转动装配；所述的第一支撑板远离第一支撑连接块一端通过第九轴体与载板铰接块装配并形成铰链结构；所述的实验载板上还设有安装槽、两侧设有软尺安装块和气管连接块，所述的安装槽中安装有滑板；所述的软尺安装块与软尺一端连接固定，所述的气管连接块与气管一端连通；所述的软尺上刻有刻度且另一端缠绕在绕尺轮上；所述的气管用于导气，且其另一端与气泵排气口连通，所述的气管中间段缠绕在绕管轮上；所述的绕尺轮和绕管轮均固定在第三轴体上，所述的第三轴体上还固定有第三齿轮和第三副齿轮，所述的第三齿轮和第三副齿轮分别与第一同步齿带、第一副同步齿带的驱动齿部分啮合传动；所述的第一轴体、第四轴体、第五轴体两端分别与壳体两侧可转动装配固定。...

【技术特征摘要】
1.一种力学综合实验装置，包括，壳体、顶板、实验载板，其特征是：所述的实验载板两端分别设有载板铰接板和载板铰接块，所述的载板铰接板通过第七轴体与第二支撑板的支撑板铰接块装配并形成铰接结构；所述的第二支撑板在远离支撑板铰接块一端上设有支撑板连接块，第六轴体穿过支撑板连接块上的通孔与支撑板连接块装配，所述的第六轴体两端分别固定有第六齿轮和第六副齿轮；所述的第六齿轮上下两端分别与第四同步齿带和第三齿条啮合，且所述的第六齿轮可与第四同步齿带和第三齿条啮合转动；所述的第六副齿轮两端分别与第四副同步齿带和第三副齿条啮合，且所述的第六副齿轮可与第四副同步齿带和第三副齿条啮合转动；所述的第四同步齿带两端分别与第五带轮和第八带轮配合并形成带传动结构；所述的第五带轮固定在第五轴体一端，所述的第五轴体另一端固定有第五副带轮；所述的第八带轮固定在第八轴体一端，所述的第八轴体另一端固定有第八副带轮；所述的第五副带轮和第八副带轮分别与第四同步齿带两端配合并形成带传动结构；所述的第五轴体靠近第五带轮一端上还设有花键轴部分，所述的花键轴部分上套有切换筒，所述的切换筒上套有从动带轮，所述的从动带轮通过动力皮带与主动带轮配合形成带传动结构；所述的主动带轮固定在第四轴体上，所述的第四轴体上还设有第四带轮和第四副带轮、主动齿轮；所述的第四带轮和第四副带轮分别与第一同步齿带和第一副同步齿带一端配合，所述的第一同步齿带和第一副同步齿带另一端分别与第一带轮和第一副带轮配合并形成带传动结构；所述的第一带轮和第一副带轮均安装在第一轴体上；所述的第一同步齿带和第一副同步齿带外侧上的驱动齿部分均与第二齿轮和第二副齿轮啮合，所述的第二齿轮和第二副齿轮还分别与第二齿条和第二副齿条啮合，且所述的第二齿轮和第二副齿轮分别与第一同步齿带和第一副同步齿带、第二齿条和第二副齿条B202啮合啮合转动；所述的第二齿轮和第二副齿轮均安装在第二轴体上，所述的第二轴体穿过第一支撑板上的第一支撑连接块与第一支撑板可转动装配；所述的第一支撑板远离第一支撑连接块一端通过第九轴体与载板铰接块装配并形成铰链结构；所述的实验载板上还设有安装槽、两侧设有软尺安装块和气管连接块，所述的安装槽中安装有滑板；所述的软尺安装块与软尺一端连接固定，所述的气管连接块与气管一端连通；所述的软尺上刻有刻度且另一端缠绕在绕尺轮上；所述的气管用于导气，且其另一端与气泵排气口连通，所述的气管中间段缠绕在绕管轮上；所述的绕尺轮和绕管轮均固定在第三轴体上，所述的第三轴体上还固定有第三齿轮和第三副齿轮，所述的第三齿轮和第三副齿轮分别与第一同步齿带、第一副同步齿带的驱动齿部分啮合传动；所述的第一轴体、第四轴体、第五轴体两端分别与壳体两侧可转动装配固定。2.如权利要求1所述的一种力学综合实验装置，其特征是：在滑板两侧上设置有凸出端和缩进端，所述的凸出端和缩进端之间形成缺槽；在安装槽与滑板两侧对应位置上设置卡槽，所述的卡槽与凸出端卡合装配且卡槽上方的凸缘部分与缺槽配合。3.如权利要求1所述的一种力学综合实验装置，其特征是：还包括切换组件，所述的切换组件，包括设置在第五轴体一端的花键轴部分，所述的花键轴部分截面为花键；所述的花键轴上套有切换筒，所述的切换筒内设有能与花键轴部分配合的花键孔，且所述的切换筒还分为：外伸段、限位圈、外花键段、切断段；所述的外伸段穿过壳体且穿出壳体一端与限位帽连接固定，所述的外花键段与从动带轮的带轮花键孔装配。4.如权利要求3所述的一种力学综合实验装置，其特征是：在从动带轮上固定有指示针，同时在壳体上设置指示槽，所述的指示针伸入指示槽中但未穿过指示槽；在限位帽上设置有标记。5.如权利要求4所述的一种力学综合实验装置，其特征是：所述的指示槽由装配环外侧面与壳体内侧面共同构成，且所述的装配环通过连接块与壳体连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桐溪，刘展赫，张亦琴，
申请(专利权)人：刘桐溪，刘展赫，张亦琴，
类型：发明
国别省市：河北;13