一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置

1.本发明涉及流体力学实验设备技术领域，具体为一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置。


背景技术：

2.流体，是与固体相对应的一种物体形态，是液体和气体的总称.由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没有一定的形状并且具有流动性，流体都有一定的可压缩性，液体可压缩性很小，而气体的可压缩性较大，在流体的形状改变时，流体各层之间也存在一定的运动阻力(即粘滞性)，当流体的粘滞性和可压缩性很小时，可近似看作是理想流体，它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。是液压传动和气压传动的介质。
3.流体力学是研究流体宏观机械运动规律及其在工程上应用方法的科学，流体力学原理在水利、土木、环保、航天、化工、机械等工程上均有广泛的应用，是土木工程师、结构工程师所应具有的基础理论知识，流体是由大量的分子所组成，分子间具有一定的空隙，每个分子都在不断地作不规则运动，因此流体的微观结构和运动，在空间和时间上都是不连续的。由于流体力学是研究流体的宏观运动，没有必要对流体进行以分子为单元的微观研究，因而假设流体为连续介质，即流体是由微观上充分大而宏观上充分小的质点所组成，质点之间没有空隙，连续地充满流占有的空间。将流体运动作为由无数个流体质点所组成的连续介质的运动，它们的物理空间和时间上都是连续的。这样就可以摆脱研究分子运动的复杂性，运用数学分析中的函数这一有力工具。根据连续介质假设所得的理论结果，在很多情况下与相应的实验结符合，因此这一假设已普遍地被采用，只是在某些特殊情况，例如高空的稀薄气体不能作续介质来处理分子运动。
4.现阶段，教学中，需要对流体力学的实验进行验证，而现有的流体力学实验装置多为固定式装配在实验台上，不仅拆装繁琐，而且由于在教学实验中，有较多学生围观，单一固定式的放置，不能满足后排学生观看实验的过程，导致学生无法充分的理解其原理及结果，实用性不高，对此我们提出一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置。


技术实现要素：

5.本发明目的是提供一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置，以解决现有技术中流体力学实验装置多为固定式装配在实验台上，不仅拆装繁琐，而且由于在教学实验中，有较多学生围观，单一固定式的放置，不能满足后排学生观看实验的过程，导致学生无法充分的理解其原理及结果，实用性不高的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置，包括底座，所述底座呈“工”字形设置，所述底座上设有支撑柱，所述支撑柱上设有套筒，所述套筒的顶面设有装配板，所述底座上设有机箱，所述机箱内设有驱动组件，所述驱动组件包括电机，所述电机的输出端设有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮的一侧设
有螺杆，所述螺杆底端与机箱的内壁相连接，位于所述机箱内的螺杆外设有传动锥齿轮，所述传动锥齿轮与驱动锥齿轮相配合，且所述机箱顶面设有通孔，所述螺杆顶部贯穿通孔，并向上延伸，所述螺杆外设有与之相适配的支撑套筒，所述支撑套筒与装配板相连接。
7.优选的，所述装配板上方设有框架，且框架内设有实验设备，所述框架的底面呈设有多个卡块，所述装配板顶面设有与卡块相适配的装配插口。
8.优选的，所述支撑柱设有多个，且多个支撑柱呈矩形状分布在底座的边角处，所述套筒与支撑柱滑动配合，所述底座底部设有多个万向轮，且多个万向轮分布在底座的边角处。
9.优选的，每个所述支撑柱的外壁均设有螺旋纹，且支撑柱外设有旋转套，所述旋转套与螺旋纹相配合，所述旋转套的顶面设有橡胶垫，所述橡胶垫与套筒相抵触。
10.优选的，所述机箱的外壁设有通风口，所述通风口内设有防尘网。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
12.(1)本发明为一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置，设置的驱动组件、支撑柱及套筒，电机运作，带动驱动锥齿轮转动，而驱动锥齿轮与传动锥齿轮啮合连接，即带动螺杆转动，由于螺杆与支撑套筒螺纹配合，支撑套筒与装配板连接，而装配板底部的多个套筒与支撑柱滑动限位，进而完成对装配板高度的调节，实现装配板顶部实验设备的升降调节，能够根据实际需求进行调整，便于后排学生观看实验过程，并更加深刻的了解实验的原理及过程，满足使用需求，提升装置实用性。
13.(2)本发明为一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置，设置的框架、卡块、装配板及装配插口，框架内安装实验设备，而框架底部的卡块能够与装配板上的装配插口相配合，完成对框架的固定，实现框架及实验设备在实验中的稳定性。
14.(3)本发明为一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置，设置的螺旋纹、旋转套和橡胶垫，当完成对装配板的高度调节后，可转动旋转套，由于旋转套与螺旋纹螺纹配合，可使旋转套沿支撑柱的竖直方向移动，直至旋转套顶面的橡胶垫与套筒底面相抵，完成对套筒的支撑，能够均匀的分摊螺杆及支撑套筒的压力，进一步的对装配板进行稳定支撑。
15.(4)本发明为一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置，设置的万向轮，能够对底座进行位置移动，便于操作者作业，同时呈工字形的底座，能够不影响实验者的脚部运动，便于进行后续的实验作业。
附图说明
16.图1为本发明的整体结构示意图；
17.图2为本发明中a处放大结构示意图；
18.图3为本发明中框架结构示意图；
19.图4为本发明中驱动组件结构示意图。
20.附图标记中：1、底座；11、万向轮；12、支撑柱；121、螺旋纹；2、套筒；21、旋转套；22、橡胶垫；3、机箱；301、通风口；302、通孔；31、电机；32、驱动锥齿轮；33、螺杆；34、传动锥齿轮；35、支撑套筒；36、装配板；361、装配插口；4、框架；41、卡块；5、实验设备。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例
23.请参阅图1-4所示，本发明提供一种具有升降功能的流体力学综合固定实验装置技术方案：包括底座1，底座1呈“工”字形设置，底座1上设有支撑柱12，支撑柱12上设有套筒2，具体的，套筒2与支撑柱12滑动配合，套筒2的顶面设有装配板36，具体的，装配板36与套筒2固定连接，底座1上设有机箱3，具体的，机箱3与底座1固定连接，机箱3内设有驱动组件，驱动组件包括电机31，具体的，电机31与机箱3内壁相连接，电机31的输出端设有驱动锥齿轮32，驱动锥齿轮32的一侧设有螺杆33，螺杆33底端与机箱3的内壁相连接，具体的，螺杆33与机箱3内壁转动配合，位于机箱3内的螺杆33外设有传动锥齿轮34，具体的，传动锥齿轮34穿套在螺杆33上，并与之固定连接，传动锥齿轮34与驱动锥齿轮32相配合，具体的，传动锥齿轮34与驱动锥齿轮32啮合连接，且机箱3顶面设有通孔302，螺杆33顶部贯穿通孔302，并向上延伸，螺杆33外设有与之相适配的支撑套筒35，具体的，支撑套筒35与螺杆33螺纹配合，支撑套筒35与装配板36相连接。
24.在本实施方式中，电机31运作，带动驱动锥齿轮32转动，而驱动锥齿轮32与传动锥齿轮34啮合连接，即带动螺杆33转动，由于螺杆33与支撑套筒35螺纹配合，支撑套筒35与装配板36连接，而装配板36底部的多个套筒2与支撑柱12滑动限位，进而完成对装配板36高度的调节，实现装配板36顶部实验设备5的升降调节，能够根据实际需求进行调整，便于后排学生观看实验过程，并更加深刻的了解实验的原理及过程。
25.进一步的，装配板36上方设有框架4，且框架4内设有实验设备5，框架4的底面呈设有多个卡块41，装配板36顶面设有与卡块41相适配的装配插口361，具体的，卡块41与装配插口361为可拆卸连接。
26.在本实施方式中，框架4内安装实验设备5，而框架4底部的卡块41能够与装配板36上的装配插口361相配合，完成对框架4的固定，实现框架4及实验设备5在实验中的稳定性。
27.进一步的，支撑柱12设有多个，且多个支撑柱12呈矩形状分布在底座1的边角处，套筒2与支撑柱12滑动配合，底座1底部设有多个万向轮11，具体的，万向轮11与底座1固定连接，且多个万向轮11分布在底座1的边角处，每个支撑柱12的外壁均设有螺旋纹121，且支撑柱12外设有旋转套21，旋转套21与螺旋纹121相配合，具体的，旋转套21与螺旋纹121螺纹配合，旋转套21的顶面设有橡胶垫22，橡胶垫22与套筒2相抵触。
28.在本实施方式中，当完成对装配板36的高度调节后，可转动旋转套21，由于旋转套21与螺旋纹121螺纹配合，可使旋转套21沿支撑柱12的竖直方向移动，直至旋转套21顶面的橡胶垫22与套筒2底面相抵，完成对套筒2的支撑，能够均匀的分摊螺杆33及支撑套筒35的压力，进一步的对装配板36进行稳定支撑。
29.进一步的，机箱3的外壁设有通风口301，通风口301内设有防尘网。
30.在本实施方式中，设置的防尘网及通风口301，能够便于电机31在驱动时，所产生的热量进行排出，避免热量的堆积。
31.具体的，本发明的工作原理及使用流程：框架4内安装实验设备5，并将框架4底部的卡块41能够与装配板36上的装配插口361相配合，完成对框架4的固定，启动电机31，电机31运作，带动驱动锥齿轮32转动，而驱动锥齿轮32与传动锥齿轮34啮合连接，即带动螺杆33转动，由于螺杆33与支撑套筒35螺纹配合，支撑套筒35与装配板36连接，而装配板36底部的多个套筒2与支撑柱12滑动限位，进而完成对装配板36高度的调节，实现装配板36顶部实验设备5的升降调节，直至完成全部工作顺序。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。