遥控转动演示仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用数字比例遥控设备控制的转动演示仪。该仪器是由转动轴组件、控制盒、支撑装置、机械装置、电子装置五部分组成，通过数字比例遥控可用多种方式演示动量矩守恒定律、进动现象和陀螺仪定向演示，在演示过程中可达到连续、快速、可突出不受外力矩影响，动量矩达到守恒这一特点。该仪器演示的内容深入、现象明显可综合演示几个转动方面的现象。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于演示动量矩守恒定律、进动现象和陀螺仪定向教学仪器。目前在刚体转动的教学中，常用“茹可夫斯基凳”和“杠杆式回转仪”等仪器分别演示动量矩守恒定律等等，不足之处在于仪器笨重、外力矩影响过大及不能连续地说明外力矩的方向和大小对进动角速度的影响，演示项目较少，只能是一机单用。因而，说服力不强即影响演示的效果。本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种采用遥控技术控制的转动演示仪，即达到快速演示又能连续地说明外力矩方向和大小对进动角速度的影响。为达到此目的，该仪器安装两个伺服机，遥控后的伺服机其中一个可以连续演示动量矩守恒定律，如果改变伺服机安装位置再给该伺服机安装上重锤可以演示进动现象和陀螺仪定向；另一个伺服机控制两个电机的转动。本技术是由转动轴组件、控制盒、支撑装置、机械装置、电子装置五部分组成。转动轴组件包括机箱(该机箱顶部中央设有底座)、转动轴、轴承套。控制盒盒内设有伺服机B、接收机、四节2号电池、该合侧面设有电源开关，当接收机接收到信号时可控制伺服机A和伺服机B，同时伺服机B又可控制电机使飞轮出现停转、两端飞轮都转、一端飞轮转的三种状态。支撑装置包括立杆、横杆该装置起控制盒与立柱连接作用。机械装置包括立柱、联接件、金属杆、电机、飞轮、联接插座、1号插片、2号插片、重锤、重锤插板；电子装置包括发射机、(该机是市场上可购买到的数字比例遥控设备)、伺服机A该机的一侧设有两个眼的插头，另一侧设有插口。本专利技术具体结构结合附图及实施例做详细说明。附附图说明图1 本技术的正视图附图2 本技术的侧视图图中(1)机箱、(2)转动轴组件、(3)控制合、(4)支撑装置、(5)立柱、(6)联接件、(7)金属杆、(8)电机、(9)飞轮、(10)联接插座、(11)1号插片、(12)2号插片、(13)重锤、(14)重锤插板、(15)伺服机A、本技术实施方法是将转动轴组件(2)的轴承套一端插入机箱(1)的底座起到转动机体的作用；轴承套的另一端与控制盒(3)体下部联接，支撑装置(4)固定于控转盒(3)与立柱(5)的中间；立柱(5)为中空的圆柱体便于控制盒(3)内的电源通过；立柱(5)的上端正面设有联接件(6)该件的中心有金属杆(7)横向穿过，金属杆(7)两端分别安装电机(8)每端电机轴上设有飞轮(9)，用一个轴承将立柱(5)联接件(6)与立柱(5)后侧的联接插座(10)固定为一体；立柱(5)后侧的联接插座(10)下面固定安装1号插片(11)，联接件(6)顶端固定安装2号插片(12)。本技术演示方式1.先将发射机与接收机的电源接通，然后将伺服机A的插口插在1号插片上伺服机A的插头插在联接插座上，用手拨动处于水平位置的金属杆，使金属杆得到大约1周／秒左右的角速度，通过遥控操纵伺服机A和伺服机B使金属杆的位置由水平方向逐渐地向垂直方向过度而金属杆两端的飞轮都不转，转动惯量减弱则金属杆的转速加快，如果再逐渐向原来位置过度则转速又变慢，可以反复数次现象仍然明显，说明了动量矩守恒定律I ＝C I’ ＝O∵I’＜I ∴ ＞ 2将金属杆控制在垂直位置。而一端的飞轮在转动，则产生方向垂直向上的动量矩，再次控制金属杆由垂直位置偏转一角度，飞轮在垂直方向上动量矩的投影量减少，机体就要产生动量矩来补偿这个方向上动量矩的减少，保持在垂直方向上动量矩的守恒即I轮 轮＋I机体 机体＝C 机体＝O将金属杆偏转一角度后W轮 W轮(在垂直方向上)I轮 轮＋I机体 机体＝O 机体≠O此时W机体就不等于零，转动起来。而且金属杆偏转的角度越大， 机体就越大。3.如将金属杆控制在垂直位置，使其一端的飞轮转动，同时机体则向飞轮转向的反方向转动说明了动量矩守恒定律即 I轮 轮＋I机体 机体＝O如 轮＞O，则 机体＜O(反向转动)。4.如果将伺服机A的插口插在2号插片上，伺服机A的插头插在重锤插板上，遥控操纵后使金属杆处于水平位置两端的飞轮都在转动，此时通过伺服机A的插头可改变重锤的位置即调节外力矩的大小和方向，使飞轮产生进动现象，进动角速度可正、反向连续调节，该方式为进动现象的演示。5.将金属杆调节成水平位置，使电机达到最高转速，此时用手转动下面的机体将不影响金属杆的指向即演示了陀螺仪定向作用。本技术优点在于该遥控转动掩示仪可达到快速演示，可突出不受外力矩的影响动量矩达到守恒这一特点；该演示仪演示现象明显、内容深入可综合演示几个转动方面的现象。本技术成本低，结构简单，体积小一机多用；为教学提供了方便条件，适合于理、工、农、医各类高校普通物理及理论力学的教学演示。权利要求1.一种用于教学目的的演示动量矩守恒定律和进动现象的遥控转动演示仪，其特征在于该仪器是由转动轴组件、控制盒、支撑装置、机械装置、电子装置五部分组成，转动轴组件包括机箱、转动轴、轴承套，控制合包括伺服机B、接收机、四节2号电池，支撑装置包括立杆、横杆，机械装置包括立柱、联接件、金属杆、电机、飞轮、联接插座、1号插片、2号插片、重锤、重锤插板，电子装置包括发射机、伺服机A，上述的轴承套一端插入机箱的底座，另一端与控制盒体下部联接，上述的支撑装置固定与控制盒体上部与立柱中间，上述的金属杆两端分别安装电机，电机轴上设有飞轮。专利摘要本技术公开了一种采用数字比例遥控设备控制的转动演示仪。该仪器是由转动轴组件、控制盒、支撑装置、机械装置、电子装置五部分组成，通过数字比例遥控可用多种方式演示动量矩守恒定律、进动现象和陀螺仪定向演示，在演示过程中可达到连续、快速、可突出不受外力矩影响，动量矩达到守恒这一特点。该仪器演示的内容深入、现象明显可综合演示几个转动方面的现象。文档编号G09B23/10GK2059527SQ89214949公开日1990年7月18日 申请日期1989年8月13日 优先权日1989年8月13日专利技术者许耀曾, 马树昌 申请人:天津第二医学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于教学目的的演示动量矩守恒定律和进动现象的遥控转动演示仪，其特征在于该仪器是由转动轴组件、控制盒、支撑装置、机械装置、电子装置五部分组成，转动轴组件包括机箱、转动轴、轴承套，控制合包括伺服机Ｂ、接收机、四节２号电池，支撑装置包括立杆、横杆，机械装置包括立柱、联接件、金属杆、电机、飞轮、联接插座、１号插片、２号插片、重锤、重锤插板，电子装置包括发射机、伺服机Ａ，上述的轴承套一端插入机箱的底座，另一端与控制盒体下部联接，上述的支撑装置固定与控制盒体上部与立柱中间，上述的金属杆两端分别安装电机，电机轴上设有飞轮。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许耀曾，马树昌，
申请(专利权)人：天津第二医学院，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]