一种小球轨迹演示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种小球轨迹演示装置，包括提升装置和过山车，所述提升装置具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，其中一个齿轮传动连接于步进电机，所述链条上固定托板，所述过山车由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车立在展台上，其中，沿着所述竖杆一侧固定防脱轨道，所述链条和托板在轨道内传动，所述提升装置最高点处的轨道连通过山车起始端，提升装置最低点处的轨道连通过山车末端。本实用新型专利技术能够观察到物体的绕圆运动和下坡直线运动状态，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在科教试验和娱乐活动中使用的装置。更具体地说，本技术涉及一种用于科教试验的小球轨迹演示装置。
技术介绍
众所周知，小球轨迹演示器是在科教试验和娱乐活动中用于展示小球物理的动态变化，便于研究物体的动态变化特性和能量转换，使得整个教学过程更加生动有趣，且易于学生理解和接受。具体来说，小球轨迹演示器通常包括以下结构：用于轨迹演示的小球、用于提升小球高度的提升装置、斜轨道、竖直轨道和迂回轨道，通过提升小球到一定的高度，在释放小球，小球沿着各个轨道运动，展示出在不同轨道上的动态变化。但是在这种结构中，一、演示小球的运动轨迹单一，无法自主变换小球的运动轨迹，二、无法观察到小球在过山车上的动态变化；三、无法观察到小球竖直向上抛射和下落的动态变化；四、无法观察到小球沿斜坡滑落的动态变化；五、无法观察到小球通过杠杆敲击铜锣的过程；六、无法观察到小球在漏斗中旋转下落的过程；七、无法观察到小球撞击鼓面反弹的运动过程；八、无法观察到小球的重力势能装换成电能的过程。如何设计出一款功能全面的小球轨迹演示装置，能够自主变换小球的运动轨迹，观察上述小球的运动过程，整个装置性能稳定，演示过程安全性高，这是急需解决的问题。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术的缺陷，公开了一种小球轨迹演示装置。本技术的一个目的在于，设计出一种功能全面、性能稳定、安全性高，能够自主变换小球的运动轨迹的小球轨迹演示装置。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种小球轨迹演示装置，包括：展台，其用于为小球轨迹演示提供台面；小球，其具有一定质量的球状演示物；提升装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，其中一个齿轮传动连接于步进电机，所述链条上固定托板，所述竖杆垂直固定在展台上；控制器，其用于接收上升和下降的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转；微电脑控制器，其用于产生上升和下降的控制指令，并传输给控制器；过山车，其由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车立在展台上；其中，沿着所述竖杆一侧固定防脱轨道，所述链条和托板在轨道内传动，所述提升装置最高点处的轨道连通过山车起始端，提升装置最低点处的轨道连通过山车末端。优选的是，还包括：第一空气炮，其具有空压机，空压机通过电磁阀连通发球管，发球管内释放高速气体推出小球，所述第一空气炮的喷气口处固定步进电机，步进电机主轴上固定拨环，所述第一空气炮的喷气口连通过山车末端；控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机拨出一个球滚入发球管内；微电脑控制器，其用于先产生放球的控制指令，并传输给控制器，再产生抛球的控制指令，控制电磁阀通电打开阀门。优选的是，还包括：层层下流装置，其具有竖杆，所述竖杆挂一排直线形管状轨道，每条轨道安装时均设置倾角，在每条轨道的最低端开设漏孔，所述层层下流装置最顶端的直线形管状轨道连通第一空气炮的喷气口。优选的是，还包括：离心抛球装置，其中部设有步进电机，所述步进电机主轴上固定甩杆，甩杆一端安装球槽，球槽侧面和端部均开孔，球槽端部设有活动的挡条，靠近挡条处固定直线电机，所述挡条用于遮住和露出球槽端部的孔，所述球槽侧面的孔连通层层下流装置最低端的直线形管状轨道；控制器，其用于接收放球控制指令，经分析处理后控制步进电机旋转；另一控制器，其用于接收抛球控制指令，经分析处理后控制直线电机伸出主轴拨开挡条；微电脑控制器，其用于产生放球和抛球控制指令，并传输给两个控制器。优选的是，还包括：分配漏斗，其用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述分配漏斗位于离心抛球装置抛球的落点处。优选的是，还包括：重力发电装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，链条上固定磁铁，竖杆上固定霍尔传感器和灯泡；微电脑控制器，其用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后控制灯泡中电流的通断。优选的是，还包括：排箫，其具有若干长度不同的金属管，所有金属管倾斜排放，所述排箫上表面横跨一段轨道，所述排箫轨道的最高点连通重力发电装置最低点处的轨道，排箫轨道的最低点连通提升装置最低点处的轨道。优选的是，还包括：杠杆铜锣，其具有杠杆，所述杠杆中部铰接在展台上，杠杆一端敲击铜锣，另一端用于接球，所述杠杆铜锣接球处上方连通分配漏斗下端。优选的是，还包括：第二空气炮，其具有空压机，空压机通过电磁阀连通发球管，发球管内释放高速气体推出小球，所述第二空气炮的喷气口处固定步进电机，步进电机主轴上固定拨环，所述第二空气炮的喷气口连通杠杆铜锣接球处下方；控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机拨出一个球滚入发球管内；其中，所述第一、第二空气炮的控制器受控于同一微电脑控制器，且控制方式和效果均相同。优选的是，还包括：摆锤击球装置，其具有摆锤，所述摆锤锤尾固定在步进电机主轴上，摆锤外圈设有护栏，摆锤锤尾上固定磁铁，护栏上固定霍尔传感器，摆锤自然下垂时的最低点前部设有小球着力面，小球着力面处固定另一步进电机，所述摆锤击球装置的着力面处连通第二空气炮；控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转，将一个小球拨摆放在摆锤击球装置的着力面处；另一控制器，其用于接收提升摆锤的控制指令，经分析处理后控制另一步进电机正反转，将小球从摆锤击球装置的着力面处击出；微电脑控制器，其用于接收霍尔传感器的电信号，经分析处理后产生放球和提升摆锤的控制指令，并传输给两个控制器。优选的是，还包括：第一漏斗组，其用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述第一漏斗组位于摆锤击球装置击球后的落点处。优选的是，还包括：排鼓，其用于接住小球，并将小球弹射出去，所述排鼓上方连通第一漏斗组下端，排鼓与第一漏斗组对应设置。优选的是，还包括：第二漏斗组，其用于用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述第二漏斗组位于排鼓弹射小球的落点处，第二漏斗组下端连通排箫轨道的最高点，第二漏斗组与排鼓对应设置。本技术至少包括以下有益效果：由于过山车的轨道有圆环和斜坡组成，因此小球通过提升装置到达过山车的最高点，经圆环和斜坡到达最低点，能够观察到物体的绕圆运动和下坡直线运动状态，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果；由于空气炮的高速气压将小球快速抛出，因此能够观察到物体向上弹射的运动过程，一键操作，自动化程度高，操作简单，省时省力，可反复进行演示，提高演示效果；由于竖杆挂一排直线形管状轨道，每条轨道安装时均设置倾角，在每条轨道的最低端开设漏孔，因此能够观察到物体在多个坡道上进行直线运动和自由落体运动，结构简单，反复进行上述状态演示，加深印象，便于学生的理解和学习；由于小球经甩杆旋转甩出，因此能够观察到物体的离心运动过程，机构性能稳定，自动化程度高，抛射精准，安全系数高；由于通过霍尔传感器和灯泡模拟重力发电，因此能够清楚观察到物体的重力势能转化为电能的过程，结构简单，能量转换过程清楚明了；由于小球沿着排箫上的轨道滚下，组成排箫的金属管长短不一，因此能够听到优美的旋律，结构简单新颖，提高了学习兴趣；由于杠杆中部铰接在展台上，杠杆一端敲击铜锣，另一端用于接球，因此能够观察到杠杆原理，两端此降彼升的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小球轨迹演示装置，其特征在于，包括：展台，其用于为小球轨迹演示提供台面；小球，其具有一定质量的球状演示物；提升装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，其中一个齿轮传动连接于步进电机，所述链条上固定托板，所述竖杆垂直固定在展台上；控制器，其用于接收上升和下降的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转；微电脑控制器，其用于产生上升和下降的控制指令，并传输给控制器；过山车，其由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车立在展台上；其中，沿着所述竖杆一侧固定防脱轨道，所述链条和托板在轨道内传动，所述提升装置最高点处的轨道连通过山车起始端，提升装置最低点处的轨道连通过山车末端。

【技术特征摘要】
1.一种小球轨迹演示装置，其特征在于，包括：展台，其用于为小球轨迹演示提供台面；小球，其具有一定质量的球状演示物；提升装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，其中一个齿轮传动连接于步进电机，所述链条上固定托板，所述竖杆垂直固定在展台上；控制器，其用于接收上升和下降的控制指令，经分析处理后控制步进电机正反转；微电脑控制器，其用于产生上升和下降的控制指令，并传输给控制器；过山车，其由若干线条连接而成的管状轨道，轨道高低起伏绵延开来，所述过山车立在展台上；其中，沿着所述竖杆一侧固定防脱轨道，所述链条和托板在轨道内传动，所述提升装置最高点处的轨道连通过山车起始端，提升装置最低点处的轨道连通过山车末端。2.如权利要求1所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：第一空气炮，其具有空压机，空压机通过电磁阀连通发球管，发球管内释放高速气体推出小球，所述第一空气炮的喷气口处固定步进电机，步进电机主轴上固定拨环，所述第一空气炮的喷气口连通过山车末端；控制器，其用于接收放球的控制指令，经分析处理后控制步进电机拨出一个球滚入发球管内；微电脑控制器，其用于先产生放球的控制指令，并传输给控制器，再产生抛球的控制指令，控制电磁阀通电打开阀门。3.如权利要求2所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：层层下流装置，其具有竖杆，所述竖杆挂一排直线形管状轨道，每条轨道安装时均设置倾角，在每条轨道的最低端开设漏孔，所述层层下流装置最顶端的直线形管状轨道连通第一空气炮的喷气口。4.如权利要求3所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：离心抛球装置，其中部设有步进电机，所述步进电机主轴上固定甩杆，甩杆一端安装球槽，球槽侧面和端部均开孔，球槽端部设有活动的挡条，靠近挡条处固定直线电机，所述挡条用于遮住和露出球槽端部的孔，所述球槽侧面的孔连通层层下流装置最低端的直线形管状轨道；控制器，其用于接收放球控制指令，经分析处理后控制步进电机旋转；另一控制器，其用于接收抛球控制指令，经分析处理后控制直线电机伸出主轴拨开挡条；微电脑控制器，其用于产生放球和抛球控制指令，并传输给两个控制器。5.如权利要求4所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：分配漏斗，其用于接住小球，并将小球传输到不同的路径，所述分配漏斗位于离心抛球装置抛球的落点处。6.如权利要求5所述的小球轨迹演示装置，其特征在于，还包括：重力发电装置，其具有竖杆，所述竖杆两端分别转动安装齿轮，两个齿轮之间传动连接链条，链条上固定磁铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：嵇道文，
申请(专利权)人：江苏华明科教设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32