[发明专利]基于传感器的动力学研究装置

说明书

本申请是申请号为：2015100035289、发明创造名称为：多功能动力学研究装置、申请日为：2015-01-05的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于用于动力学研究领域。

背景技术

动力学研究的范畴包括力、运动、力和运动的关系。现有装置足够丰富，但是，还是可以用新的装置、新的方法来研究动力学中的某些参数之间的关系。

发明内容

本发明提供了一种新的装置和方法，为研究动力学提供了一种新的技术方案，本发明是这样的：

多功能动力学研究装置，包括：固定设置的、用于测量竖直向下拉力的力传感器，其特征是：力传感器的探头固定连接固定板，固定板呈平板状，且固定板所在平面为水平面，固定板下表面固定连接电磁铁，电磁铁下端吸附有一个用于下落的圆球，圆球由软磁性材料制成，

还包括竖直方向设置的连接架，连接架的上端和固定板固定连接，连接架的下端固定连接置物板，置物板呈平板状，置物板所在平面为水平面。

圆球的质量为50克。

圆球的质量为20克。

还包括用于固定力传感器的连杆，连杆固定连接于竖直支架，支架底端和底座固定连接。

还包括一根细线，细线一端系于固定板，细线另一端悬垂一个重锤。

探头下方所有部件所构成的装置其质心位于：经过探头的竖直直线。

圆球的质心位于：经过探头的竖直直线。

还包括一个位于置物板上表面的、用于承接圆球的圆筒，圆筒和置物板以可拆卸方式连接，圆筒上方设有供圆球进入圆筒的开口。

圆筒内表面贴敷有一个圆管状的、厚度均匀的、用于使下落圆球减速的缓冲筒，缓冲筒由弹性材料制成，且缓冲筒的内径略小于圆球的直径。

缓冲筒由海绵制成。

所述圆筒底部还设有一个便于捅出圆球的顶出孔。

所述的连接架由用来改变固定板和置物板间距的上连接架、下连接架以可伸缩方式连接而成，上连接架竖直设置，下连接架也竖直设置，上连接架上端固定连接固定板，下连接架下端固定连接置物板。

上连接架设置有用来标示高度的上刻度，下连接架设置有用来标注高度的下刻度，且：圆球吸附于磁铁时，与圆球最下端水平线平齐的刻度作为刻度的原点。圆筒上端开头处还固定连接一个圆锥筒，圆锥筒上端设有圆形的、供圆球进入的上开口，圆锥筒下端设有圆形的下开口，下开口的边缘和圆筒上端的边缘固定连接，上开口的直径略大于圆球的直径。

上开口还设有用来使下落圆球减速的冲击片，冲击片外圈为圆形，冲击片的外圈和上开口边缘固定连接，冲击片由厚度均匀的、薄片状、弹性材料制成，冲击片内圈设置有呈均匀放射状的孔，孔的中心位于：圆筒的轴线。

上连接架的一个侧面设置有竖直方向的凹槽，凹槽内设有用于驱动齿轮的齿条；下连接架设有一个壳体，壳体的一个面设有供齿轮外伸、以使齿轮和齿条啮合的的延伸孔，设有延伸孔的侧面和设有凹槽的侧面贴合，

下连接架的壳体内设有一个用于确定齿轮转动轴线的转轴，该转轴所在轴线为水平方向，

下连接架的壳体内还设置有第一张紧轮、第二张紧轮，第一张紧轮、第二张紧轮其转轴轴线均为水平方向，且该转轴轴线和齿轮的转轴轴线垂直，

还设有：与第一张紧轮、第二张紧轮同步转动的传动带，

齿轮通过传动装置驱动第一张紧轮转动，

壳体设有读数开口以使传动带的一个面可视，在可视范围内：传动带所在平面为竖直平面，传动带运动方向为竖直方向；且：下连接架沿竖直方向的速度与传动带沿竖直方向的速度等大、反向，

读数开口所在平面和延伸孔所在平面垂直，

下连接架设置有用来标注高度的下刻度，且该刻度标注于传动带，上连接架设置有用来标示高度的上刻度，且上刻度和下刻度在刻度重叠区域所标注的刻度数值相同，且：圆球吸附于磁铁时，与圆球最下端水平线平齐的刻度作为刻度的原点。

本发明所述的装置，在动力学研究领域具有多种功能，本发明所述的测量方法，具有精度高、操作方便的优点。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是本发明实施例一的局部结构示意图。

图3是本发明实施例二的结构示意图。

图4是本发明实施例三的结构示意图。

图5是本发明实施例四的结构示意图。

图6是本发明实施例五的局部结构示意图。

图7是本发明实施例五的局部结构示意图。

图8是本发明实施例六的局部结构示意图。