[实用新型]一种多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置

权利要求书

1.一种多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置，其特征在于：包括基板、旋转空心圆盘、外层圆筒、内层圆筒、梯形丝杆及滑块、燃料供给装置、机械虹膜叶片、驱动装置和测量装置部分；

所述外层圆筒、内层圆筒布置于所述旋转空心圆盘上方，形成双层圆筒；

所述梯形丝杆及滑块固定于所述旋转空心圆盘下方，并与外层圆筒、内层圆筒连接；

所述燃料供给装置布置于所述旋转空心圆盘上方；

所述机械虹膜叶片布置于所述燃料供给装置上部，用于调节叶片开合程度；

所述测量装置布置于所述旋转空心圆盘一侧，测量设备可实现水平及垂直方向移动；

所述驱动装置布置于旋转空心圆盘下方和基板之间，为驱动旋转空心圆盘转动提供驱动力。

2.根据权利要求1所述的多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置，其特征在于：所述驱动装置包括外齿式回转轴承、伺服电机、电机调速器和联轴器；

所述外齿式回转轴承利用四根支撑丝杆将轴承内圈部分固定作为支架，外齿式回转轴承内圈部分和外齿式回转轴承外圈部分均开有螺丝孔并具有承重能力，旋转时内圈不转动，外圈转动；

所述旋转空心圆盘的内圆与外齿式回转轴承外圈部分采用螺丝穿过螺丝孔连接并固定，外齿式回转轴承的外齿轮与直齿轮相咬合，直齿轮则通过联轴器与伺服电机的传动轴相连接，伺服电机则通过支架立式固定在基板上；伺服电机的传动轴与直齿轮同轴旋转，使直齿轮与外齿式回转轴承的外齿轮咬合并带动其旋转，从而使旋转空心圆盘实现绕外齿式回转轴承中心平稳旋转；

所述梯形丝杆通过两个丝杆支座固定于旋转空心圆盘底部，丝杆支座内有轴承，轴承旁边装有顶丝，采用轴承顶丝夹紧梯形丝杆与丝杆支座轴承连接；所述梯形丝杆具有自锁能力，无外力作用时可保持滑块静止不动；滑块紧贴旋转圆筒底部，保证滑块不会转动；梯形丝杆通过联轴器连接伺服电机，伺服电机驱动梯形丝杆转动，梯形丝杆转动能够使滑块沿梯形丝杆沿水平方向平稳移动；

所述伺服电机通过支架与外齿式回转轴承外圈配合，作为驱动动力；

所述电机调速器和伺服电机连接；电机调速器上设有开关和转速调节按钮，通过转动转速调节按钮调节电机转速，实现装置旋转部分的无级变速。

3.根据权利要求2所述的多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置，其特征在于：所述内层圆筒通过侧面设置的通孔与外层圆筒相配合固定，内层圆筒和外层圆筒同轴；所述外层圆筒、内层圆筒均采用有机玻璃圆筒；

所述外层圆筒由对称的两个圆筒组成，这两个圆筒均为半圆筒体形状，两个圆筒上部开口，底部具有半圆环封底，便于增强外层圆筒结构的稳定性；外层圆筒的两个圆筒错开放置，形成开口缝隙，在热驱动或机械驱动下空气可从此缝隙进入圆筒内部，所述开口缝隙使空气进入圆筒后形成旋转环量，在旋转环量和燃烧造成的热羽流上升运动耦合作用下产生火旋风现象；

在外层圆筒底部对称地设有两个开槽，通过开槽用螺丝与梯形丝杆上的滑块连接，所述连接用的螺丝至少使用3个，保证外层圆筒不会随便转动；伺服电机驱动梯形丝杆转动；所述梯形丝杆的转动使滑块沿水平方向移动，外层圆筒的两个圆筒分别与滑块连接，即可通过滑块的移动，带动外层圆筒的两个圆筒移动，从而调节外层圆筒的两个圆筒之间的开口缝隙宽度。

4.根据权利要求3所述的多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置，其特征在于：所述内层圆筒侧面的通孔至少设有五个，能通过不同位置的通孔与外层圆筒配合，从而实现内层圆筒和外层圆筒总高度的调节。

5.根据权利要求4所述的多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置，其特征在于：所述燃料供给装置包括燃料器和燃料管；所述燃料器通过上述四根支撑丝杆固定于外齿式回转轴承内圈，可调节支撑丝杆高度保证燃料盒与圆筒封底部分不直接接触，防止燃料盒高温熔化有机玻璃；在燃料器底部通过接口与燃料管相连，便于通过燃料管增减燃料器内的液体燃料；所述燃料器包括底座、燃烧盒；燃料盒设置在底座上，燃烧盒上部开口，使用时燃料在燃烧室内燃烧；燃料盒上方相对固定有机械虹膜叶片。