[发明专利]一种用于电磁学的教学演示实验装置

权利要求书

1.一种用于电磁学的教学演示实验装置，包括底座(1)、承载座(2)、安装座(3)、电磁学演示组件(4)和抽气机构(43)，所述承载座(2)水平设置于底座(1)的上方，所述电磁学演示组件(4)的底部通过螺栓固定设有安装座(3)，且安装座(3)压住承载座(2)，其特征在于，固定筒(5)竖直设置并固定安装在底座(1)的顶部，螺纹筒(6)竖直设置在承载座(2)的底部，螺纹筒(6)向下插入固定筒(5)中，且螺纹筒(6)的开口朝下；所述底座(1)上通过轴承转动设置有第一螺柱(7)，且第一螺柱(7)与螺纹筒(6)螺纹连接；所述固定筒(5)内竖直设置导杆(8)，所述螺纹筒(6)上设有连接块(9)，且连接块(9)与导杆(8)滑动连接；第二螺柱(17)的数目为多组并通过轴承转动设置于底座(1)内，活动板(27)水平设置并与第二螺柱(17)螺纹连接；所述活动板(27)的底部安装有滚轮(28)，所述底座(1)的底部开设有供滚轮(28)穿过的开口(29)；滑动座(11)滑动设置在底座(1)的顶部内壁，所述滑动座(11)上通过电机座安装有电机(10)，所述电机(10)的输出端设有传动杆(20)，且传动杆(20)传动连接第一螺柱(7)和其中一组第二螺柱(17)，各第二螺柱(17)通过传动带(18)传动连接；

连接筒(12)水平设置在底座(1)的顶部内壁，所述连接筒(12)内开设有第一限位腔(14)，第一活塞(16)设置于第一限位腔(14)内；所述滑动座(11)上背向电机(10)的一侧固定安装有推杆(13)，所述推杆(13)的另一端插入第一限位腔(14)内并与第一活塞(16)连接，弹簧(15)套设在推杆(13)上并连接第一活塞(16)和连接筒(12)；第一负压管(25)连通第一限位腔(14)，第一负压管(25)和推杆(13)位于第一活塞(16)的两侧；所述第一负压管(25)上设有第一进气管(26)，且第一负压管(25)和第一进气管(26)上分别设有阀门；

所述承载座(2)内开设有负压腔(32)和两组第二限位腔(35)，第二负压管(33)与负压腔(32)连通，两个第二限位腔(35)位于负压腔(32)两侧并与其连通；所述第二负压管(33)上安装有第二进气管(34)，且第二负压管(33)和第二进气管(34)上分别设有阀门；第二活塞(36)设置于第二限位腔(35)中，压板(38)位于安装座(3)的两侧并夹住安装座(3)；拉杆(37)横向设置并通过螺栓固定在压板(38)上，且拉杆(37)的另一端插入第二限位腔(35)中并与第二活塞(36)连接；所述安装座(3)的两侧开设有插槽(40)，插杆(39)横向设置在压板(38)上并插入插槽(40)中；

所述传动杆(20)上安装有第一锥齿轮(21)和第二锥齿轮(22)，所述第一螺柱(7)的底部安装有第三锥齿轮(23)，其中一组第二螺柱(17)上安装有第四锥齿轮(24)，第一锥齿轮(21)与第三锥齿轮(23)相对应，第二锥齿轮(22)与第四锥齿轮(24)相对应；各第二螺柱(17)上分别设有传动轮(19)，传动带(18)连接各传动轮(19)；

在第一锥齿轮(21)与第三锥齿轮(23)相啮合的状态下，第二锥齿轮(22)与第四锥齿轮(24)脱离；在第二锥齿轮(22)与第四锥齿轮(24)相啮合的状态下，第一锥齿轮(21)与第三锥齿轮(23)脱离；

所述底座(1)的两侧通过螺栓固定安装有固定块(30)，所述固定块(30)的底部设有吸盘(31)，吸盘(31)与地面接触，且吸盘(31)为橡胶吸盘；所述安装座(3)的底部竖直设置开口朝下的定位槽(42)，所述承载座(2)的顶部固定安装有定位杆(41)，且定位杆(41)向上插入定位槽(42)中；教学演示实验装置的使用方法如下：

将电磁学演示组件（4）放置在承载座（2）上，并使定位杆（41）插入定位槽（42）中，通过第二负压管（33）将负压腔（32）内的空气抽出以使其内部呈负压状态，当第二负压管（33）将负压腔（32）内的气体不断抽出后，两个第二活塞（36）分别朝负压腔（32）的方向运动，两侧的拉杆（37）进行相向运动以使之间的距离不断减小，直至两个压板（38）夹住安装座（3），两侧的插杆（39）插入对应的插槽（40）中，此时关闭第二负压管（33）上的阀门，实现对电磁学演示组件（4）的有效固定；当需要取下电磁学演示组件（4）时，只需打开第二进气管（34）上的阀门以使外部空气进入负压腔（32）内即可；

当需要调整电磁学演示组件（4）所处高度时，通过第一负压管（25）将第一限位腔（14）内的空气抽出，然后关闭第一负压管（25）上的阀门，此时弹簧（15）处于拉伸状态，第一活塞（16）随之进行运动并拉动滑动座（11），以使第一锥齿轮（21）与第三锥齿轮（23）啮合，电机（10）使传动杆（20）进行转动，进而通过第一锥齿轮（21）和第三锥齿轮（23）使第一螺柱（7）进行转动，螺纹筒（6）在导杆（8）的导向作用下进行竖直方向运动，从而实现对电磁学演示组件（4）所处高度的调节；

当需要对移动装置时，打开第一进气管（26）上的阀门以使外部空气进入第一限位腔（14）内，此时弹簧（15）复位并拉动第一活塞（16）运动，推杆（13）推动滑动座（11）朝远离连接筒（12）的方向运动，此时第二锥齿轮（22）与第四锥齿轮（24）啮合，电机（10）使传动杆（20）进行转动，进而通过第二锥齿轮（22）和第四锥齿轮（24）使第二螺柱（17）进行转动，活动板（27）随之进行竖直向下运动，滚轮（28）向下穿出开口（29）并与地面接触；

所述抽气机构(43)包括抽气机、抽气管和排气管，抽气机通过安装板固定在底座(1)上，抽气管和排气管均安装在抽气机上，且抽气管的另一端连接第一负压管(25)和第二负压管(33)，排气管与外界连通；通过抽气管将第一负压管（25）或第二负压管（33）内的空气抽出，进而通过第一负压管（25）和第二负压管（33）将第一限位腔（14）和负压腔（32）内的空气抽出，继而使第一活塞（16）和第二活塞（36）进行运动，最终拉动滑动座（11）和压板（38），排气管与外界连通，排气管将抽出的气体排出，通过设置一个抽气机构（43）实现夹持安装座(3)和驱动滑动座（11）的作用。