无级调速转动平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无级调速转动平台，属一种物理学实验装置，包括底座，所述底座上安装有水平基座，水平基座的一端上安装有雕型梁，且雕型梁的侧面安装有光电门传感器，所述雕型梁的端面上还安装有静力传感器，所述静力传感器通过旋转头与旋转臂的中心附近相连接，且旋转臂通过轴承固定座安装在水平基座上；所述旋转臂的两端均设有用于在其旋转时经过光电门传感器感应区的堵头。通过将传统向心力实验设备中的测量设备更改为静力传感器与光电门传感器，使得在旋转臂转动时所测量到的向心力公式数据准确而稳定。本实用新型专利技术的结构简单，且基本呈整体式，在使用时无需复杂的搭建，尤其适宜于作为物理教学的实验器具，应用范围广阔。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种物理学实验装置，更具体的说，本技术主要涉及一种无级调速转动平台。
技术介绍
向心力是使质点作曲线运动时所需的指向曲率中心的力，即物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力，由合外力提供或充当的向心力。而目前在前述向心力的测量与探究实验中，所需的实验器材较为特殊，而目前用于进行此类实验的器具主要存在如下问题:一是由于测量设备落后，导致测量的数据不准确、不稳定；二是实验装置的搭建复杂且难以符合要求，直接导致实验难以成功并降低教学效率，三是现有器材的操作难度大，在实验过程中无法控制向心力的线速度保持不变，致使不能研究向心力公式中F与m的关系以及F与r的关系；四是无法实时反映并采集记录数据的连续性变化。因此基于前述问题，有必要针对现有向心力实验器材的结构做进一步改进。
技术实现思路
本技术的目的之一在于针对上述不足，提供一种无级调速转动平台，以期望解决现有技术中向心力实验器材测量数据不准确、不稳定，且操作难度大，搭建复杂等技术问题。为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案:本技术所提供的一种无级调速转动平台，包括底座，所述底座上安装有水平基座，水平基座的一端上安装有雕型梁，且雕型梁的侧面安装有光电门传感器，所述雕型梁的端面上还安装有静力传感器，所述静力传感器通过旋转头与旋转臂的中心附近相连接，且旋转臂通过轴承固定座安装 在水平基座上；所述旋转臂的两端均设有用于在其旋转时经过光电门传感器感应区的堵头。作为优选，进一步的技术方案是:所述旋转臂的中心附近设有转动固定座，转动固定座上安装有转动头，转动头通过挂钩与旋转头相连接。更进一步的技术方案是:所述旋转臂上还设有固定杆，且固定杆的两端分别固定在转动头与堵头上。更进一步的技术方案是:所述旋转臂其中一端的堵头与转动头之间设有两根固定杆，上面的固定杆其作用是为了抵消下面固定杆所产生的向心力，另一端的堵头与转动头之间设有一根固定杆，所述固定杆还上设有砝码。更进一步的技术方案是:所述实验装置中还包括直流电机，所述直流电机通过电机固定板安装在水平基座的下侧，且可与轴承固定座动力连接；所述水平基座的侧面还安装有离合把手，用于控制直流电机与轴承固定座的动力连接与脱离。更进一步的技术方案是:所述直流电机通过电机固定板采用带弹簧的螺钉安装在水平基座的下侧。 更进一步的技术方案是:所述光电门传感器通过光电门固定块安装在雕型梁的侧面上，并由羊角螺母固定。更进一步的技术方案是:所述水平基座通过羊角螺母固定在底座上。更进一步的技术方案是:所述静力传感器也通过羊角螺母安装在雕型梁的端面上。与现有技术相比，本技术的有益效果之一是:通过将传统向心力实验设备中的测量设备更改为静力传感器与光电门传感器，使得在旋转臂转动时所测量到的向心力公式数据准确而稳定，并能记录数据的连续性变化，同时增设的直流电机也使得旋转臂可无级变速且匀速转动，通过离合把手进行手动与自动模式切换可在实验时得出理论值与实际值相对比，更有利于研究向心力公式中F与m的关系以及F与r的关系，同时本技术所提供的一种无级调速转动平台结构简单，且基本呈整体式，在使用时无需复杂的搭建，实验操作简单，尤其适宜于作为物理教学的实验器具，应用范围广阔。附图说明图1为用于说明本技术一个实施例的结构示意图；图中，I为底座、2为水平基座、3为雕型梁、4为光电门传感器、5为静力传感器、6为旋转头、7为旋转臂、71为堵头、8为轴承 固定座、9为转动头、10为挂钩、11为固定杆、12为石去码、13为直流电机、14为电机固定板、15为离合把手、16为带弹簧的螺钉、17为光电门固定块。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步阐述。参考图1所示，本技术的一个实施例是一种无级调速转动平台，装置中设有底座I，并在底座I上安装水平基座2，而水平基座2的一端上安装有雕型梁3，且雕型梁3的侧面安装有光电门传感器4 ;前述的雕型梁3端面上还安装有静力传感器5，该静力传感器5通过旋转头6与旋转臂7的中心附近相连接，且旋转臂7通过轴承固定座8安装在水平基座2上；另外，旋转臂7的两端均设有用于在其旋转时经过光电门传感器4感应区的堵头71。而在本实施例中，为使前述组成部分相互之间的固定均为可调节形式，最好采用羊角螺母将水平基座2固定在底座I上；而同样的，还可将静力传感器5也通过羊角螺母安装在雕型梁3的端面上。根据本技术的另一实施例，为便于上述光电门传感器4的安装，最好再在上述结构中增设光电门固定块17，将光电门传感器4通过光电门固定块17安装在雕型梁3的侧面上，并由羊角螺母固定。再根据本技术的另一实施例，为方便上述旋转臂7可直接带动旋转头6转动，使静力传感器5能获得稳定、连续的向心力数据，最好再在旋转臂7的中心附近增设转动固定座，并在转动固定座上安装转动头9，使转动头9通过挂钩10与旋转头6相连接。进而当旋转臂7转动时，则通过挂钩10带动旋转头6同步转动，以便于静力传感器进行向心力数据米集。另外，在本技术的另一实施例中，为获取旋转臂7在不同重量状态下时产生不同向心力的大小数值进行对比，还可在上述旋转臂7上增设固定杆11，且固定杆11的两端分别固定在转动头9与堵头71上。而正如前述所提到的，所述旋转臂7其中一端的堵头71与转动头9之间设有两根固定杆11，另一端的堵头71与转动头9之间设有一根固定杆11，而固定杆11的作用是加设砝码12，通过增加砝码12的质量来使旋转臂7的两端呈现相同或不同的重量进行转动，同时前述两根固定杆11中置于上面的固定杆11的作用是为了抵消下面固定杆11所产生的向心力。进一步的本技术用于解决技术问题更为优选的一个实施例为在上述实验装置中增设直流电机13，并将该直流电机13通过电机固定板14安装在水平基座2的下侧，且可与轴承固定座8动力连接；同时在水平基座2的侧面还安装有离合把手15，用于控制直流电机13与轴承固定座8的动力连接与脱离。通过前述离合把手15与直流电机13的相互配合，即可使实验装置可在自动与手动模式之间相互切换；同时为便于前述离合把手15的使用，优选的结构是直接将直流电机13通过电机固定板14采用带弹簧的螺钉16安装在水平基座2的下侧。上述实施例中所述的无级调速转动平台在实际使用中，将静力传感器5与光电门传感器4接入电子读取设备中，静力传感器5与光电门传感器4将采集到的相应数据信号传输至电子读取设备中，并通过电子读取设备计算且将结果予以显示。当采用手动模式时，压下离合把手15，使直流电机与轴承固定座相互脱离，然后手动转动旋转臂，光电门在旋转臂逐渐变慢的转动过程中利用堵头记录旋转臂转动的时间，从而得出旋转臂转动速度的变化，静力传感器实时测量向心力变化，根据公式,结合前述变化的连续数值，就可以得出F与的关系曲线图。 当采用自动模式时，拉起离合把手使直流电机与轴承固定座形成动力连接，给直流电机接通电源，使它带动旋转臂匀速转动，光电门在旋转臂匀速转动过程中利用堵头记录旋转臂转动的时间 ，从而得出旋转臂转动的速度，静力传感器实时测量向心力的实际值，根据公式= ,就可以对比验证向心力的理论值与实际值。在保持转速的情况下，又可 r以根据公式验证得出向心力F与m的关系曲线图以及F与r的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无级调速转动平台，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上安装有水平基座（2），水平基座（2）的一端上安装有雕型梁（3），且雕型梁（3）的侧面安装有光电门传感器（4），所述雕型梁（3）的端面上还安装有静力传感器（5），所述静力传感器（5）通过旋转头（6）与旋转臂（7）的中心附近相连接，且旋转臂（7）通过轴承固定座（8）安装在水平基座（2）上；所述旋转臂（7）的两端均设有用于在其旋转时经过光电门传感器（4）感应区的堵头（71）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：和法鹏，
申请(专利权)人：江苏艾迪生教育发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：