一种牛顿摆演示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及展览演示设备技术领域，具体涉及一种牛顿摆演示装置。
【背景技术】
[0002]牛顿摆为一种演示装置，由多个球体由吊绳固定成排，当其中一侧的一个或多个球体被抬起释放后，被抬起的球体在重力作用下撞击未被抬起的球体，使位于另一侧的与抬起数量相同的球体弹出，被弹出的球体回落后再次撞击球体，使一侧的球体也被弹出，两侧的球体被交替反复地弹出，形成牛顿摆运动。
[0003]现有的牛顿摆都是通过人手动拨动一个或多个球体，抬起球体后再释放球体，就使牛顿摆进行牛顿摆运动。然而，人手动拨动的这种方式仅能够适用于小型的牛顿摆，对于科普展览会上的大型牛顿摆来说，球体较重，人力无法再拨动球体，并且就算人能够拨动球体，如果人在松开球体后不能够及时离开球体摆动区域，也容易被球体撞击而产生安全事故。
【发明内容】
[0004]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的牛顿摆需要人力拨动而无法启动大型牛顿摆的缺陷以及解决人在拨动球体后容易被球体撞击而产生安全事故的问题，从而提供一种无需人力拨动的安全性能好的牛顿摆演示装置。
[0005]本发明提供一种牛顿摆演示装置，包括支架，以及设置在所述支架上并且并排地设置的多个球体，所述球体能够受外力作用而进行牛顿摆运动；
[0006]拨动机构，具有拨动件，以及将动力源的动力传动到所述拨动件的传动机构;所述动力源通过所述传动机构带动所述拨动件来抬升至少一个球体沿摆动路径到一定高度后松开抬升的球体使之撞击未被抬升的球体；
[0007]控制机构，用于控制所述拨动机构抬升球体的数量和高度。
[0008]本发明的牛顿摆演示装置，所述拨动机构还具有支座，以及设置在所述支座上的用于引导所述拨动件在所述球体的摆动平面内移动的第一轨道。
[0009]本发明的牛顿摆演示装置，所述拨动件由与所述第一轨道滑动结合的第一滑块，支承在所述第一滑块上的拨杆，及设置在所述滑块上受所述控制机构控制来带动所述拨杆动作来选择抬升球体的数量和高度的驱动件构成。
[0010]本发明的牛顿摆演示装置，所述拨杆有两根，两根所述拨杆相互平行，所述驱动件能够驱动所述拨杆相互远离或者靠近以调整两根所述拨杆之间的距离。
[0011]本发明的牛顿摆演示装置，所述第一轨道与水平面形成15-40°夹角。
[0012 ]本发明的牛顿摆演示装置，还包括复位机构，所述复位机构具有:
[0013]受所述动力源驱动在阻尼位置与让开位置之间移动的阻尼部件，在所述阻尼位置所述阻尼部件能够制动所述球体的运动。
[0014]本发明的牛顿摆演示装置，所述复位机构还包括，底座;设置在所述底座上的第二轨道;与所述第二轨道滑动地结合的第二滑块，所述第二滑块受所述动力源驱动沿所述第二轨道滑动;所述阻尼部件为一底端铰接地在所述底座上的升杆;一连杆，一端铰接在所述第二滑块上，另一端铰接在所述升杆的中间位置。
[0015]本发明的牛顿摆演示装置，所述升杆的顶端上设置有用于缓冲与所述球体撞击力的弹性缓冲件。
[0016]本发明的牛顿摆演示装置，所述控制机构，包括设置在所述支架一侧控制台，设置在所述控制台上的控制件，人为操作控制件能够控制所述拨动机构抬升球体的数量和高度。
[0017]本发明的牛顿摆演示装置，所述控制机构还包括多个位置传感器，每个位置传感器对应于静止时两个相邻的两个球体的中间位置及球体抬升的高度位置设置，所述第一滑块运动到相应的所述位置传感器时，所述位置传感器控制所述动力装置停止。
[0018]本发明技术方案，具有如下优点:
[0019]1.本发明牛顿摆演示装置，通过设置拨动机构来抬升球体，控制机构来控制拨动机构抬升球体的数量和高度，从而实现了对牛顿摆的摆动控制，不再需要人力来拨动球体，使球体的重量可以做得很重，并且人可以远离球体摆动区域来实现对牛顿摆运动的控制，防止球体在运行时撞击到操作人，提高了安全性。
[0020]2.本发明牛顿摆演示装置，第一轨道设置在所述球体的摆动平面内，通过拨动件在第一轨道上运动，就可以使拨动件到达拨动球体的位置，并且还可以根据需要拨动的球体的数量来选择到达第一轨道上的位置。第一轨道严格控制拨动件的运行位置和运行方向。
[0021 ] 3.本发明牛顿摆演示装置，将第一轨道33与水平面形成15-40°夹角。这样，第一滑块在第一轨道运行时，除了能够做出水平的位移，还能够做出垂直位移，方便拨杆拨动球体。
[0022]4.本发明牛顿摆演示装置，通过设置复位机构可以使球体在需要时停止牛顿摆运动，以方便参观者能够快速更换牛顿摆演示装置的演示形式。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本发明一种实施方式的牛顿摆演示装置的立体图；
[0025]图2是本发明一种实施方式的牛顿摆演示装置的俯视图；
[0026]图3是本发明一种实施方式的支架和球体的立体图；
[0027]图4是本发明一种实施方式的拨动机构和复位机构的立体图。
[0028]其中:1-支架;2-球体;3-拨动机构;31-支座;32-动力装置;33-第一轨道;34-第一滑块;35-拨杆;4-控制机构；41-控制台；42-手柄;43-位置传感器;5-复位机构；51-驱动装置;52-第二轨道;53-第二滑块;54-连杆;55-升杆。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030]参见图1-4，本实施例提供一种牛顿摆演示装置，包括支架1、拨动机构3以及控制机构4。在所述支架I上并排地设置多个球体2，所述球体2能够受外力作用而进行牛顿摆运动;所述拨动机构3，具有拨动件，以及将动力源的动力传动到所述拨动件的传动机构;所述动力源通过所述传动机构带动所述拨动件来抬升至少一个球体2沿摆动路径到一定高度后松开抬升的球体2使之撞击未被抬升的球体2 ；所述控制机构4，用于控制所述拨动机构3抬升球体的数量和高度。
[0031]其中，所述拨动机构3具有支座31，以及设置在所述支座31上的用于引导所述拨动件在所述球体2的摆动平面内移动的第一轨道33。
[0032]所述拨动件由与所述第一轨道33滑动结合的第一滑块34，支承在所述第一滑块34上的拨杆35，及设置在所述滑块34上受所述控制机构4控制来带动所述拨杆35动作来选择抬升球体的数量和高度的驱动件构成。
[0033]所述拨杆35有两根，两根所述拨杆35相互平行，所述驱动件能够驱动所述拨杆35相互远离或者靠近以调整两根所述拨杆35之间的距离。
[0034]所述第一轨道33与水平面形成15°夹角。
[0035]使用中，上述牛顿摆演示装置，通过设置拨动机构3来抬升球体，控制机构4来控制拨动机构3抬升球体的数量和高度，从而实现了对牛顿摆的摆动控制，不再需要人力来拨动球体，使球体2的重量可以做得很重，并且人可以远离球体2摆动区域来实现对牛顿摆运动的控制，防止球体2在运行时撞击到操作人，提高了安全性。
[0036]第一轨道33设置在所述球体2的摆动平面内，通过拨动件在第一轨道33上运动，就可以使拨动件到达拨动球体2的位置，并且还可以根据需要拨动的球体2的数量来选择到达第一轨道33上的位置。第一轨道33严格控制拨动件的运行位置和运行方向。通过第一滑块34在第一轨道33上进行滑动，从而调整拨杆35的位置，进而可以使拨杆35到达拨动球体2的位置，并且还可以根据需要拨动的球体2的数量来选择到达的位置。
[0037]当需要拨动球体2时，两根平行拨杆35相互靠近而小于球体2的半径，因而球体2可以在两根拨杆35之间，在拨杆35的带动下而被抬升，球体2被带动到所需高度后，再使两根平行拨杆35相互远离而大于球体2的半径，使球体2能够从两根拨杆35之间通过，从而放开被抬升的球体2。
[0038]将第一轨道33与水平面形成夹角。这样，第一滑块34在第一轨道33运行时，除了能够做出水平的位移，还能够做出垂直位移，方便拨杆35拨动球体2，适合的夹角除了本实施例中的15°外，还可以采用20°、25。、30。、40。等。
[0039]作为一种变形，所述第一轨道33完全可以设