自动绘制平面连杆曲线实验仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动绘制平面连杆曲线实验仪装置，主要适用于机械类学生在课堂上能更好地学习平面连杆机构知识，使课堂教学更加生动具体。
【背景技术】
[0002]机械类学生在学习平面连杆机构的时候，尽管教师在课堂上认真地讲解各种平面机构的结构及其运动，但是由于平面连杆机构的变化很多，其运动的轨迹更是千变万化，学生很难在课堂上理解和接受，导致课堂教学的效率较低。同时，还有一些必要知识是教师想讲却又因为缺乏相应的模型，很难用语言表明而不得不放弃讲授。
[0003]目前，关于可以演示平面连杆机构仪器主要分为两种，一种是JPCC-1I型平面机构创意组合及参数可视化分析实验仪，这种实验台虽然可以进行很多的组合连杆机构的演示，但是它体积大、笨重、价格高，操作麻烦，并不适合在课堂教学中使用；另一种是铰链连杆机构教学仪的仪器，该设备能够快速精确地得到我们想要的连杆长度，还能手动绘制连杆的运行轨迹，但是该教学仪只能演示几种平面连杆机构及其运动，该教学仪只能粗略地手动绘制连杆的运行轨迹，从该实验仪绘制出连杆运行轨迹中，不能观察出连杆运行过程中的速度变化。
[0004]设计一种可以演示各种平面连杆机构且可以自绘制出它们运行轨迹的仪器，可以让学生直接地观察和了解各种平面连杆机构的组合形式及其运行轨迹，教师可以一边讲课一边给学生现场演示这种仪器，这将大大提高学生对学习平面连杆机构知识的积极性，更好地提高课堂教学质量。
【发明内容】
[0005]为了克服现有自动绘制平面连杆曲线实验仪的不足，本发明提供一种新型的自动绘制平面连杆曲线实验仪。
[0006]本实用新型提供的自动绘制平面连杆曲线实验仪，与绘图板配合的描线装置通过摆动动力输出机构、转动动力输出机构或凸轮动力输出机构与电机连接，所述的摆动动力输出机构由至少一块滑块和至少一根连杆构成，凸轮动力输出机构由凸轮、至少一块滑块和至少一根连杆构成，并设置一用来安装及供摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构运行的实验板，其中，摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构中的滑块和凸轮分别安装在实验板中的滑块槽和凸轮槽里。
[0007]上述中，实验板中还有用于摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构自身连接的螺丝定位槽。
[0008]上述中，该绘图板安装在移动夹具上，移动夹具开有螺纹与一丝杆配合，该丝杆安装在机架上，丝杆的外端安装有控制把手。
[0009]上述中，该移动夹具还开有一通孔与一光轴配合，光轴与丝杆平行设置，该光轴安装在机架上。
[0010]上述中，电机安装在支承板上，支承板下面为箱体。
[0011 ] 上述中，描线装置由与摆动动力输出机构、转动动力输出机构或凸轮动力输出机构连接的主体及线圈、弹簧振片、打点针构成，其中弹簧振片两端分别由线圈中伸出，一端与主体铰接，打点针固定在另一端。
[0012]本实用新型体积小、重量轻，能够在课堂上演示多种组合连杆机构的运动，并且可以自动绘制出组合连杆机构的运行轨迹，甚至可以利用得到的实验数据，对一些简单的连杆运行轨迹的速度、加速度和行程速度变化系数等进行计算分析，从而可以验证一些理论公式的作用。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的其中一种实施方式的结构示意图。
[0014]图2是图1拆开绘图板后的右视图。
[0015]图3是图2安装凸轮动力输出机构的主视图。
[0016]图4是图2安装摆动动力输出机构和描线装置后的主视图。
[0017]图5是本实用新型的描线装置的立体示意图。
[0018]图6是本实用新型的另一种实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]参照图1至图3，本实用新型提供的自动绘制平面连杆曲线实验仪，与绘图板8配合的描线装置6通过凸轮动力输出机构7与电机4连接，凸轮动力输出机构7由凸轮18、一块滑块17和一根连杆16构成，并设置一用来安装及供凸轮动力输出机构7运行的实验板5，其中，凸轮动力输出机构7中的滑块17和凸轮18分别安装在实验板中的滑块槽14和凸轮槽13里，在实验板5中还有用于凸轮动力输出机构7自身连接的螺丝定位槽15，如图3所示，连杆16的另一端由螺丝通过螺丝定位槽15将其定位固定。
[0020]该绘图板8安装在移动夹具9上，方便拆卸和安装，移动夹具9开有螺纹与一丝杆12配合，该丝杆12安装在机架I上，丝杆12的外端安装有控制把手11 ;该移动夹具9还开有一通孔与一光轴10配合，光轴10与丝杆12平行设置，该光轴10安装在机架I上。
[0021]电机4安装在支承板3上，支承板3下面为箱体2 ;描线装置6由与凸轮动力输出机构7连接的主体20及线圈18、弹簧振片21、打点针19构成，其中弹簧振片21两端分别由线圈18中伸出，一端与主体20铰接，打点针19固定在另一端，见图5。
[0022]在图4中，与上述不同之处是，电机4通过摆动动力输出机构与描线装置6连接，该摆动动力输出机构由一块滑块17和两根相互铰接的连杆16构成，滑块17安装于滑块槽14里，连杆16的自由端由螺丝通过螺丝定位槽15将其定位固定。
[0023]图6是本实用新型的另一种实施方式的结构示意图，在图6中，与上述不同之处在于电机4通过转动动力输出机构即伸缩臂22与描线装置6连接。
[0024]在本实用新型中，实验仪整体的设计为卡车外型，当实验结束后，可以把机构组件、电机、描线装置、绘图板等拆下来放进后面的载物箱，方便实用。使用卡车造型不仅美观实用，而且完全符合实验仪的功能要求。
[0025]绘图板8是一块正方形的木板，正反两面均可使用，使用时，板上面粘有复写纸，白纸覆盖在复写纸上，当描线装置的针每次撞击到有白纸的绘图板上，就会在白纸上留下一个清晰点迹。绘图板安放在移动夹具上，可以实现绘图板与描线装置的距离的调节。移动夹具只要通过转动丝杆上的控制把手，就能实现移动夹具的水平移动，即实现绘图板与描线装置之间距离的调节，既方便又精确。
[0026]使用时，如图1、图2及图4所示，转动控制把手11调整绘图板8使其触碰到描线装置6的笔尖，按下启动开关，描线装置6首先启动，在绘图板6上原地打点，等待2秒后电动机启动并带动摆动动力输出机构开始摆动，描线装置6固定随着一起运动，描线装置6就将在绘图板8打出一系列的点，这些点形成的轨迹就是摆动动力输出机构的运行轨迹。当完成一个运动周期后，电动机停止，描线装置6继续在绘图板上打点，等待2秒后，描线装置停止打点，完成整个曲线的绘制过程。
【主权项】
1.一种自动绘制平面连杆曲线实验仪，其特征在于，与绘图板配合的描线装置通过摆动动力输出机构、转动动力输出机构或凸轮动力输出机构与电机连接，所述的摆动动力输出机构由至少一块滑块和至少一根连杆构成，凸轮动力输出机构由凸轮、至少一块滑块和至少一根连杆构成，并设置一用来安装及供摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构运行的实验板，其中，摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构中的滑块和凸轮分别安装在实验板中的滑块槽和凸轮槽里。2.根据权利要求1所述的自动绘制平面连杆曲线实验仪，其特征在于，实验板中还有用于摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构自身连接的螺丝定位槽。3.根据权利要求1所述的自动绘制平面连杆曲线实验仪，其特征在于，该绘图板安装在移动夹具上，移动夹具开有螺纹与一丝杆配合，该丝杆安装在机架上，丝杆的外端安装有控制把手。4.根据权利要求3所述的自动绘制平面连杆曲线实验仪，其特征在于，该移动夹具还开有一通孔与一光轴配合，光轴与丝杆平行设置，该光轴安装在机架上。5.根据权利要求1所述的自动绘制平面连杆曲线实验仪，其特征在于，电机安装在支承板上，支承板下面为载物箱。6.根据权利要求1所述的自动绘制平面连杆曲线实验仪，其特征在于，描线装置由与摆动动力输出机构、转动动力输出机构或凸轮动力输出机构连接的主体及线圈、弹簧振片、打点针构成，其中弹簧振片两端分别由线圈中伸出，一端与主体铰接，打点针固定在另一端。
【专利摘要】一种自动绘制平面连杆曲线实验仪，与绘图板配合的描线装置通过摆动动力输出机构、转动动力输出机构或凸轮动力输出机构与电机连接，所述的摆动动力输出机构由至少一块滑块和至少一根连杆构成，凸轮动力输出机构由凸轮、至少一块滑块和至少一根连杆构成，并设置一用来安装及供摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构运行的实验板，其中，摆动动力输出机构和凸轮动力输出机构中的滑块和凸轮分别安装在实验板中的滑块槽和凸轮槽里。本实用新型体积小、重量轻，能够在课堂上演示多种组合连杆机构的运动，并且可以自动绘制出组合连杆机构的运行轨迹。
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN204720095
【申请号】CN201520419989
【发明人】乔东凯, 陈彪, 黄崇林, 廖辉
【申请人】广东石油化工学院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月18日