多输入型剪刀架实验系统的制作方法
【专利摘要】一种多输入型剪刀架实验系统。其包括底座、顶架、两根左升降臂、两根右升降臂、四个导向槽、上部丝母座、下部丝母座、多个U形挡块、电机座、电机和丝杠。本发明的多输入型剪刀架实验系统能实现对货物进行安全的垂直运输，能在额定载荷情况下实现机构在工作行程范围内的任意位置悬停、上平台匀速举升、速度和位移实时控制和显示。能在教学中提供一种机械运动的演示教具，演示相关的力学运动，为学生提供更加生动形象运动变化。同时能为科研人员提供一种对支架应力、运动速度分析的机械器具，通过改变运动模式以对不同的力臂进行应力分析，从而得到相关的科研数据。本系统还具有结构设计合理、紧凑、操作简单且运动模式多样等优点。
【专利说明】多输入型剪刀架实验系统
【技术领域】
[0001]本发明属于机械设备【技术领域】，特别是涉及一种多输入型剪刀架实验系统。
【背景技术】
[0002]目前，剪刀架机构已大量应用于民航领域的特种设备中，其作用是对货物垂直进行运输，并能够在运输过程中提供不同的运输速度以及不同大小的力。但在教学研究中，尚缺少一种能够为学生演示相关的力学运动，为学生提供更加生动形象运动变化的演示机械，同时在科研中用于科研人员对支架应力、运动的相关性质进行研究的机械。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多输入型剪刀架实验系统。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供的多输入型剪刀架实验系统包括底座、顶架、两根左升降臂、两根右升降臂、四个导向槽、上部丝母座、下部丝母座、多个U形挡块、电机座、电机和丝杠；其中底座由两个相对设置的侧支架和两根沿左右方向平行设置在两个侧支架顶部前后端的横梁组成；顶架为由四根横梁组成的矩形框架结构，设置在底座上方；四个导向槽分别设置在顶架的前后横梁以及底座上两根横梁的左侧部位；两根左升降臂的下端分别铰接在底座上两根横梁的右端，上端分别通过轴承和轴承销设置在位于顶架上前后横梁的两个导向槽内；两根右升降臂的上端分别铰接在顶架上前后横梁的右端，下端分别通过轴承和轴承销设置在位于底座上两根横梁的两个导向槽内，并且一根右升降臂和与其位于同一侧的一根左升降臂的中部铰接在一起，因此每根左升降臂或右升降臂的一端能够在导向槽内滑动；下部丝母座的两端分别固定在位于底座上两个导向槽内的轴承销内端上，并且中部能够贯穿丝杠的一端；多个U形挡块的一侧面相距安装在左升降臂和右升降臂的内表面上，并且前后对称设置；电机座的两端以可拆卸的方式分别插入在位于前后端的两根左升降臂或右升降臂上相同部位的两个U形挡块的开口内；电机和丝杠的一端通过推力轴承及联轴器以电机座中部为中心连接在一起；上部丝母座的两端以可拆卸的方式分别插入在两根左升降臂或右升降臂上部相同部位的两个U形挡块的开口内，并且中部能够贯穿丝杠的一端。
[0005]所述的左升降臂和右升降臂铰接处的内表面上分别安装有一个U形挡块，每根左升降臂或右升降臂上位于铰接处下方的U形挡块的开口向上，而位于铰接处上方的U形挡块的开口则向下。
[0006]所述的底座上两根横梁的内侧面中部和右端分别安装有一个U形挡块。
[0007]所述的导向槽位置处安装有位移和速度传感器，能够测量系统的位移和速度。
[0008]本发明提供的多输入型剪刀架实验系统能够实现对货物进行安全的垂直运输，能够在额定载荷情况下实现机构在工作行程范围内的任意位置悬停、上平台匀速举升、速度和位移实时控制和显示。能够在教学中提供一种机械运动的演示教具，演示相关的力学运动，为学生提供更加生动形象的运动变化。同时能够为科研人员提供一种对支架应力、运动速度分析的机械器具，通过改变运动模式以对不同的力臂进行应力分析，从而得到相关的科研数据。另外，本系统还具有结构设计合理、紧凑、操作简单且运动模式多样等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明提供的多输入型剪刀架实验系统进行第一种动力模式演示时结构立体图。
[0010]图2为本发明提供的多输入型剪刀架实验系统中电机、电机座、丝杠、上部丝母座结构示意图。
[0011]图3本发明提供的多输入型剪刀架实验系统进行第二种动力模式演示时部分结构立体图。
[0012]图4本发明提供的多输入型剪刀架实验系统进行第三种动力模式演示时部分结构立体图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的多输入型剪刀架实验系统进行详细说明。
[0014]如图1一图4所示，本发明提供的多输入型剪刀架实验系统包括底座1、顶架2、两根左升降臂3、两根右升降臂4、四个导向槽5、上部丝母座6、下部丝母座7、多个U形挡块8、电机座9、电机10和丝杠11 ;其中底座I由两个相对设置的侧支架12和两根沿左右方向平行设置在两个侧支架12顶部前后端的横梁13组成；顶架2为由四根横梁组成的矩形框架结构，设置在底座I上方；四个导向槽5分别设置在顶架2的前后横梁以及底座I上两根横梁13的左侧部位；两根左升降臂3的下端分别铰接在底座I上两根横梁13的右端，上端分别通过轴承16和轴承销设置在位于顶架2上前后横梁的两个导向槽5内；两根右升降臂4的上端分别铰接在顶架2上前后横梁13的右端，下端分别通过轴承13和轴承销设置在位于底座I上两根横梁13的两个导向槽5内，并且一根右升降臂4和与其位于同一侧的一根左升降臂3的中部铰接在一起，因此每根左升降臂3或右升降臂4的一端能够在导向槽5内滑动；下部丝母座7的两端分别固定在位于底座I上两个导向槽5内的轴承销内端上，并且中部能够贯穿丝杠11的一端；多个U形挡块8的一侧面相距安装在左升降臂3和右升降臂4的内表面上，并且前后对称设置；电机座9的两端以可拆卸的方式分别插入在位于前后端的两根左升降臂3或右升降臂4上相同部位的两个U形挡块8的开口内；电机10和丝杠11的一端通过推力轴承14及联轴器15以电机座9中部为中心连接在一起；上部丝母座6的两端以可拆卸的方式分别插入在两根左升降臂3或右升降臂4上部相同部位的两个U形挡块8的开口内，并且中部能够贯穿丝杠11的一端。
[0015]所述的左升降臂3和右升降臂4铰接处的内表面上分别安装有一个U形挡块8，每根左升降臂3或右升降臂4上位于铰接处下方的U形挡块8的开口向上，而位于铰接处上方的U形挡块8的开口则向下。
[0016]所述的底座I上两根横梁13的内侧面中部和右端分别安装有一个U形挡块8。
[0017]所述的导向槽5位置处安装有位移和速度传感器，能够测量系统的位移和速度。
[0018]现将本发明提供的多输入型剪刀架实验系统使用方法阐述如下:
[0019]当需要利用本系统演示或研究称之为斜推的第一种动力模式时，如图1所示，首先由工作人员将电机座9的两端分别插入在位于铰接处下方的两根右升降臂4上相同部位的两个U形挡块8的开口内，将丝杠11的外端贯穿上部丝母座6的中部，然后将上部丝母座6的两端分别插入在位于铰接处上方的两根左升降臂3上相同部位的两个U形挡块8的开口内，之后启动电机10以使丝杠11旋转，由此向斜上方推动上部丝母座6，在上部丝母座6的带动下，两根左升降臂3和两根右升降臂4的一端将在四个导向槽5中同时向内侧滑动，最后将顶架2举升。反之，电机10反向旋转时可使顶架2下降。
[0020]当需要利用本系统演示或研究称之为垂直推动的第二种动力模式时，如图3所示，首先由工作人员将电机座9的两端分别插入在底座I上两根横梁13内侧面中部的两个U形挡块8的开口内，将丝杠11的外端贯穿上部丝母座6的中部，然后将上部丝母座6的两端分别插入在位于铰接处的两个U形挡块8的开口内，之后启动电机10以使丝杠11旋转，由此向上推动上部丝母座6，在上部丝母座6的带动下，两根左升降臂3和两根右升降臂4的一端将在四个导向槽5中同时向内侧滑动，最后将顶架2举升。反之，电机10反向旋转时可使顶架2下降。
[0021]当需要利用本系统演示或研究称之为平推的第三种动力模式时，如图4所示，首先由工作人员将丝杠11的外端贯穿下部丝母座7的中部，将电机座9的两端分别插入在底座I上两根横梁13内侧面中部的两个U形挡块8的开口内，之后启动电机10以使丝杠11旋转，由此向左推动下部丝母座7，在下部丝母座7的带动下，两根左升降臂3和两根右升降臂4的一端将在四个导向槽5中同时向左侧滑动，最后将顶架2降低。反之，电机10反向旋转时可将顶架2举升。
[0022]以上三种动力模式是根据电机座9和上部丝母座6的安装位置不同来提供不同的输入方式，因此在教学运用中，能够根据所提供的输入大小来达到不同的运动模式，提供不同的力学运动模式。在科学研究中，凭借不同的运动模式，能够为科研人员提供更多的研究点，以便对不同运动模式下不同部位的受力进行研究。
[0023]虽然已经结合具体实施例对本发明进行了描述，然而可以理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，所形成的组合式特征仍属于本发明的范围内。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【权利要求】
1.一种多输入型剪刀架实验系统，其特征在于:其包括底座(I)、顶架(2)、两根左升降臂(3)、两根右升降臂(4)、四个导向槽(5)、上部丝母座(6)、下部丝母座(7)、多个U形挡块(8)、电机座(9)、电机(10)和丝杠(11);其中底座⑴由两个相对设置的侧支架(12)和两根沿左右方向平行设置在两个侧支架(12)顶部前后端的横梁(13)组成；顶架(2)为由四根横梁组成的矩形框架结构，设置在底座(I)上方；四个导向槽(5)分别设置在顶架(2)的前后横梁以及底座(I)上两根横梁(13)的左侧部位；两根左升降臂(3)的下端分别铰接在底座(I)上两根横梁(13)的右端，上端分别通过轴承(16)和轴承销设置在位于顶架(2)上前后横梁的两个导向槽(5)内；两根右升降臂(4)的上端分别铰接在顶架(2)上前后横梁(13)的右端，下端分别通过轴承(16)和轴承销设置在位于底座(I)上两根横梁(13)的两个导向槽(5)内，并且一根右升降臂⑷和与其位于同一侧的一根左升降臂⑶的中部铰接在一起，因此每根左升降臂(3)或右升降臂(4)的一端能够在导向槽(5)内滑动；下部丝母座(7)的两端分别固定在位于底座(I)上两个导向槽(5)内的轴承销内端上，并且中部能够贯穿丝杠(11)的一端；多个U形挡块(8)的一侧面相距安装在左升降臂(3)和右升降臂(4)的内表面上，并且前后对称设置；电机座(9)的两端以可拆卸的方式分别插入在位于前后端的两根左升降臂(3)或右升降臂(4)上相同部位的两个U形挡块(8)的开口内；电机(10)和丝杠(11)的一端通过推力轴承(14)及联轴器(15)以电机座(9)中部为中心连接在一起；上部丝母座￠)的两端以可拆卸的方式分别插入在两根左升降臂(3)或右升降臂(4)上部相同部位的两个U形挡块(8)的开口内，并且中部能够贯穿丝杠(11)的一端。
2.根据权利要求1所述的多输入型剪刀架实验系统，其特征在于:所述的左升降臂(3)和右升降臂(4)铰接处的内表面上分别安装有一个U形挡块(8)，每根左升降臂(3)或右升降臂(4)上位于铰接处下方的U形挡块(8)的开口向上，而位于铰接处上方的U形挡块(8)的开口则向下。
3.根据权利要求1所述的多输入型剪刀架实验系统，其特征在于:所述的底座(I)上两根横梁(13)的内侧面中部和右端分别安装有一个U形挡块(8)。
4.根据权利要求1所述的多输入型剪刀架实验系统，其特征在于:所述的导向槽(5)位置处安装有位移和速度传感器，能够测量系统的位移和速度。
【文档编号】G09B25/02GK104408996SQ201410698862
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】王涛, 张威, 唐杰, 许天明, 颜超 申请人:中国民航大学