模擬大橋共振的演示裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種模擬大橋共振的演示裝置，包括底座、設置在底座上的電源模塊和振動模塊，所述振動模塊包括定位在底座上的導柱、套裝在所述導柱上的彈簧以及借助套裝在導柱上的直線軸承限位在彈簧上端的振動平臺，所述振動平臺上設置振動源。本實用新型專利技術其結構簡單、操作簡單、易控制，整套裝置穩定性強、耐久性高、抗磨損程度強。

【技術實現步驟摘要】
模擬大橋共振的演示裝置
本技術屬于教學或演示用具術領域，具體涉及一種物理科學用的模型，尤其是一種模擬大橋共振的演示裝置。
技術介紹
共振現象是一種常見的物理現象，共振的發生條件以及現象的分析是物理力學中的一個重要的知識點，該部分內容也是學生不容易掌握的部分。關于共振的危害，早就有記載，在19世紀初，一隊拿破侖士兵在指揮官的口令下，邁著威武雄壯、整齊劃一的步伐，通過法國昂熱市一座大橋。快走到橋中間時，橋梁突然發生強烈的顫動并且最終斷裂坍塌，造成許多官兵和市民落入水中喪生。后經調查，造成這次慘劇的罪魁禍首，正是共振！因為大隊士兵齊步走時，產生的一種頻率正好與大橋的固有頻率一致，使橋的振動加強，當它的振幅達到最大限度直至超過橋梁的抗壓力時，橋就斷裂了。類似的事件還發生在俄國和美國等地。為此，模仿此例設計了一個共振實驗，以便讓學生更加理解生活中遇到的共振實例。現有的演示實驗，存在以下缺點：1、振動的動力來源使用了帶傳動方式，容易打滑，加上偏心部分重量不足，易導致振動動力不足，共振現象不明顯；2、振動平臺在上下振動時，與導柱摩擦力過大，容易卡住，導致振動演示效果不好；3、原本振動平臺振動演示效果不太好，加之無背景參照物，使得課堂演示時可視化效果不好，學生較難分辨是否發生共振；4、裝置占用空間較大，內部空余空間造成浪費。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種模擬大橋共振的演示裝置，減小振動平臺與導桿的摩擦力，增強振動演示效果，并增加背景參照，增強共振的可視化效果，比現有的共振演示裝置更為直觀、生動、易于理解。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案是：一種模擬大橋共振的演示裝置，包括底座、設置在底座上的電源模塊和振動模塊，所述振動模塊包括定位在底座上的導柱、套裝在所述導柱上的彈簧以及借助套裝在導柱上的直線軸承限位在彈簧上端的振動平臺，所述振動平臺上設置振動源。所述直線軸承一端與所述彈簧固定，另一端與所述振動平臺固定連接，所述振動平臺沿所述導柱具有上下振動的自由度。在所述振動平臺上定位有磁性記錄筆，并在所述振動平臺一側設有與所述磁性記錄筆配套的磁性顯示板。上述技術方案中，振動源可以提供不同功率的振動，使振動平臺產生不同頻率的振動，當振動源的振動頻率與彈簧的振動頻率相同時，振動平臺的振幅最大。當磁性紀錄筆隨振動平臺上上下振動時，會在磁性顯示板上顯示出軌跡，便于學生觀察振動平臺的振動幅度，更加直觀、可視化。采用上述技術方案產生的有益效果在于：（1）本技術由導柱外套彈簧支撐振動平臺構成，在振動平臺上安裝偏心輪，偏心輪在電機的不同轉速下會引起振動平臺的振幅不同，其結構簡單、操作簡單、易控制，整套裝置穩定性強、耐久性高、抗磨損程度強；（2）直線軸承的使用大大減小了振動平臺與導柱之間的摩擦力，使演示效果更加流暢，增加了對學生的吸引力；（3）顯示模塊使演示效果更加明顯、可視化增強。附圖說明圖1是本技術的主視結構示意圖；圖2是本技術的立體結構示意圖；其中，1代表底座，2代表電源模塊，3代表彈簧，4代表磁性記錄筆，5代表導柱，6代表磁性顯示板，7代表偏心輪，8代表直線軸承，9代表振動平臺，10代表電機，11代表調節器。具體實施方式參見圖1和圖2，本實施例模擬大橋共振的演示裝置，包括底座1、設置在底座1上的電源模塊2和振動模塊，所述振動模塊包括定位在底座1上的導柱5、套裝在所述導柱5上的彈簧3以及借助套裝在導柱5上的直線軸承8限位在彈簧3上端的振動平臺9，所述振動平臺9上設置振動源。所述直線軸承8一端與所述彈簧3固定，另一端與所述振動平臺9固定連接，所述振動平臺9沿所述導柱5具有上下振動的自由度。所述導柱5分別均布在底座1的四個角上，所述電源模塊2設置在振動平臺9下方的底座上。如圖1和圖2所示，振動平臺9與直線軸承的軸承座連接，這樣可以大大減小振動平臺9上下移動時與導柱5之間的摩擦，使振動平臺9的滑動更加流暢，大大增強了演示效果。在所述振動平臺9上定位有磁性記錄筆4，并在所述振動平臺9一側設有與所述磁性記錄筆4配套的磁性顯示板6。所述磁性顯示板6限位在顯示支架上。當磁性記錄筆4隨著振動平臺9上上下振動時，磁性記錄筆4就會在磁性顯示板6上顯示出振動軌跡。所述振動源包括與電源模塊2連接的電機10、以及借助減速齒輪箱與所述電機10連接的偏心輪7。振動源使用了電機10、減速齒輪箱和偏心輪7，電機10通過減速齒輪箱的減速作用，帶動偏心輪7轉動，具有輸出穩定的優點，避免了帶傳動的打滑缺陷。在底座1上還設置了調節電機轉速的調速器11。綜上所述，通過調速器11調節偏心輪9的振動頻率，當偏心輪9的振動頻率與彈簧3的固有頻率相同時，振動平臺的振幅達到最大。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模擬大橋共振的演示裝置，包括底座（1）、設置在底座（1）上的電源模塊（2）和振動模塊，其特征在于所述振動模塊包括定位在底座（1）上的導柱（5）、套裝在所述導柱（5）上的彈簧（3）以及借助套裝在導柱（5）上的直線軸承（8）限位在彈簧（3）上端的振動平臺（9），所述振動平臺（9）上設置振動源。

【技術特征摘要】
1.一種模擬大橋共振的演示裝置，包括底座（1）、設置在底座（1）上的電源模塊（2）和振動模塊，其特征在于所述振動模塊包括定位在底座（1）上的導柱（5）、套裝在所述導柱（5）上的彈簧（3）以及借助套裝在導柱（5）上的直線軸承（8）限位在彈簧（3）上端的振動平臺（9），所述振動平臺（9）上設置振動源。2.根據權利要求1所述的模擬大橋共振的演示裝置，其特征在于所述直線軸承（8）一端與所述彈簧（3）固定，另一端與所述振動平臺（9）固定連接，所述振動平臺（9）沿所述導柱（5）具有上下振動的自由度。3....

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮蒙麗，張陽陽，查盛，胡建偉，劉進，陳博航，端廣輝，劉協權，鄭翌潔，
申請(專利權)人：中國人民解放軍軍械工程學院，
類型：新型
國別省市：河北,13