[发明专利]多功能泵原理教学演示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学演示装置，特别是涉及一种用于多类型的泵原理展示的机电一体化教学演示装置。

背景技术

当今的教育中人们通常把教师、教材、教具统称为“教育中的三大基本条件”，它们一直以来都是教育过程中的核心和基础部份。进入二十一世纪以后，随着课程教育的改革，科技发展，越来越多的教师使用多媒体等高科技进行教学，能够实现了很多原理的模拟，但是无论科技怎样发展，传统实物教具都应该继续在教育教学中占据一席之位，继续发挥它的光和热。

泵是输送液体或使液体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。广义上的泵是输送流体或使其增压的机械，包括某些输送气体的机械。泵在国民经济中应用最广泛，最普遍的通用机械，除了水利、电力、农业和矿山等大量采用外，尤以石油化工生产用量最多。而且由于化工生产中原材料、半成品和最终产品中很多是具有不同性质的液体，如腐蚀性、固液两相流、高温或低温等，要求大量的具有一定的化工用泵来满足工艺上的要求，因此这方面的技术发展产品开发一直十分活跃。

鉴于上述泵的广泛应用，目前各层次高校的相关专业开设的课程中，加入了对于泵原理及其应用的课程，比如机械类课程中的《液压与气压传动》、市政或建工类课程中的《水泵及水泵站》、《流体机械》等课程，上述课程均将常用泵的原理作为了课程的重点教学环节。

根据调查，目前市场上存在各种类型的泵原理教学模型，但总体来说产品性能单一，性价比低，不能灵活组合，演示效果不佳，操作比较传统，只能做静态展示。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种集往复泵、离心泵和螺杆泵三种泵原理为一体的原理演示装置，通过电机和控制技术的应用，实现了软件和实物的同步动态演示，直观明了地将各类泵原理呈现在学生面前。其具体技术方案如下：

一种多功能泵原理教学演示装置，由底座、控制部分、往复泵模型、离心泵模型、螺杆泵模型组成，所述底座上布置有控制部分、往复泵模型、离心泵模型、螺杆泵模型，所述控制部分与底座固定连接，所述往复泵模型、离心泵模型、螺杆泵模型仅通过重力放置在底座上，底座上四角分布4个固定块，固定块使往复泵模型、离心泵模型、螺杆泵模型固定在特定位置上。

进一步的，所述控制部分与底座通过螺钉固定，底座下面有四个支腿，底座上面有边框。

进一步的，所述控制部分采用可编程逻辑控制器(PLC )来实现对三个电机的启停控制，通过直流调速器实现电机的调速控制，控制部分通过三根电源线连接往复泵模型、离心泵模型和螺杆泵模型的三个电机，触摸屏能够显示三个泵原理的运动状态。

进一步的，所述控制部分分为内部和外部两部分，外部主要包括触摸屏、开关和三个均布的直流调速器，内部包括可编程逻辑控制器、开关电源、三个均布的继电器、三个直流调速器。

进一步的，所述控制部分的开关一端与电源连接，另外一端与可编程逻辑控制器的电源输入端连接，同时与开关电源的电源输入端连接，开关电源的电源输出端与触摸屏的电源输入端连接，触摸屏与可编程逻辑控制器连接，开关电源的正极与可编程逻辑控制器的输出端的com端连接，可编程逻辑控制器的输出端的Y端分别于与三个继电器的线圈连接，线圈的另外一端与开关电源的负极连接，三个继电器的触点一端与开关电源的正极连接，另外一端分别与三个直流调速器的正极连接，直流调速器的负极与开关电源的负极连接，三个直流调速器的调速部分别与离心泵电机、螺杆泵电机、往复泵电机连接。

进一步的，所述往复泵模型主要包括底座，底座底部有四个均匀分布的支脚，底座上的一端垂直安装支撑板，支撑板通过三块加强筋固定在底座上，支撑板上部一侧安装电机，电机通过电源线与控制部分连接，电机轴与偏心轮连接，偏心轮与连杆连接，连杆与活塞连接，活塞与泵体匹配，泵体内部上下分别设置入口端和出口端，泵体内部上下对称设置圆球和弹簧，上下对称通过支撑套连接。

进一步的，所述离心泵模型主要包括底座，底座底部有四个均匀分布的支脚，底座上面安装均匀分布两个垫条，垫条上安装泵体，泵体一端有入口，上部有出口，泵体内部中心安装轴，轴周围均布3个叶片，泵体另外一端安装电机，电机通过电源线与控制部分连接，电机的轴与轴连接。