專利名稱：運動合成演示儀的制作方法
技術領域：
運動合成演示儀本實用新型涉及教學輔助用具，尤其涉及一種運動合成演示儀。 [背景技術]在現在中學的教材中，關于運動合成的實驗方法是在一根一端封閉的玻璃管中 注滿水，水中放置一個小蠟球，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。實驗時，將玻璃管背貼黑板 豎直倒置，小蠟球因密度較輕而開始沿玻璃管勻速上升做直線運動。當在小蠟球在勻速上 升的同時，手執玻璃管向某水平方向移動，同時用眼觀察小蠟球的運動軌跡并用記憶來判 斷小蠟球是否在做斜向合成運動。該實驗方法的缺點是1、由于要求小蠟球的密度與水的密度基本相等，制作時是通過添加金屬小塊來調 節的，調節工作比較麻煩。2、在實驗操作時不容易一次成功，全靠學生肉眼觀察并用記憶來判斷運動軌跡， 也無法對運動軌跡作進一步的分析。本實用新型要解決的技術問題是提供一種能畫出二個相互垂直的勻速直線運動 及合成的運動軌跡的教學用運動合成演示儀。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種運動合成演示儀，包 括畫板、機架、第一運動機構和第二運動機構，畫板和第一運動機構安裝在機架上；第二運 動機構與第一運動機構連接，由第一運動機構帶動作第一直線運動；第二運動機構包括驅 動裝置和繪圖裝置，驅動裝置驅動繪圖裝置作第二直線運動；第一直線運動的運動方向與 第二直線運動的運動方向垂直。更加完善的是，第一運動機構包括第一螺桿、第一滑塊和第一電機，第一螺桿與第 一滑塊的內螺紋相配合，第一電機帶動第一螺桿驅動第一滑塊作第一直線運動。更加完善的是，驅動裝置包括導軌、第二螺桿和第二電機，導軌與第一滑塊連接， 繪圖裝置包括繪圖滑塊；第二螺桿與繪圖滑塊的內螺紋相配合，第二電機帶動第二螺桿驅 動繪圖滑塊沿導軌作第二直線運動。更加完善的是，機架為框架結構，包括上邊框、下邊框；上邊框包括U形槽，第一螺 桿與第一滑塊安裝在上邊框的U形槽中，第一滑塊沿上邊框的U形槽作第一直線運動。更加完善的是，包括第二滑塊，導軌的上部與第一滑塊連接，下部與第二滑塊連 接；下邊框包括U形槽，下邊框的U形槽與上邊框的U形槽平行；第二滑塊安裝在下邊框的 U形槽中，在導軌的帶動下沿下邊框的U形槽作第一直線運動。更加完善的是，繪圖裝置包括夾筆裝置，夾筆裝置裝在繪圖滑塊的側面。更加完善的是，畫板安裝在框架的上，畫板上裝有夾紙裝置。本實用新型的有益效果是通過2個相互垂直的直線運動機構共同驅動，可以畫出相互垂直的2個勻速直線運動及合成后的運動軌跡，可對運動軌跡作進一步分析，還可 以演示不同運動方式之間的相互轉化。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型運動合成演示儀實施例的主視圖。圖2是本實用新型運動合成演示儀實施例的右視圖。圖中，1-畫板，2-左邊框，3-右邊框，4-上滑槽，5-下滑槽，6_上滑塊，7_下滑塊， 8-水平螺桿，9-水平電機，10-繪圖滑塊，11-垂直螺桿，12-繪圖滑塊導軌，13-垂直電機， 14-連接桿，15-上連接板，16-下連接板，17-軸套，18-連接套，19-電機支架，20-夾筆裝 置，21-支撐腳。在
圖1、圖2所示的本實用新型運動合成演示儀實施例中，包括畫板、機架、第一運 動機構和第二運動機構。機架由左邊框2、右邊框3、上邊框和下邊框構成，其中左邊框2和右邊框3為L形， 上邊框由上滑槽4構成，上滑槽為U形槽，開口朝上，裝在機架的上部，下邊框由下滑槽5構 成，下滑槽也為U形槽，開口朝下，裝在機架的下部。上滑槽與下滑槽相互平行安裝。畫板1安裝在機架的中間部分，分別固定在左邊框2與右邊框3上，安裝時畫板板 面與夾筆裝置的運動平面平行。畫板上還有夾紙裝置。第一運動機構包括水平螺桿8、水平滑塊6和水平電機9。其中水平螺桿8、水平滑 塊6裝在上滑槽4內，水平滑塊當中開有1個橫向通孔，孔壁上有內螺紋與水平螺桿的外螺 紋配合。水平螺桿左端與水平電機9的輸出軸通過連接套18連接，連接套用螺釘固定，水 平螺桿右端裝有軸套17，軸套裝在右邊框3的上部。水平電機9驅動水平螺桿8轉動，水平 螺桿即帶動水平6滑塊在上滑槽4內作第一直線運動，即水平直線運動。第二運動機構包括驅動裝置和繪圖裝置。其中驅動裝置包括導軌12、垂直螺桿11 和垂直電機13，繪圖裝置包括繪圖滑塊10和夾筆裝置20。夾筆裝置20固定在繪圖滑塊10 的側面，夾筆裝置上開有夾筆孔洞，用于夾筆的緊固件是蝶形螺釘、蝶形螺母或彈簧夾子， 方便直接用手操作。繪圖滑塊10按左中右并排開有3個縱向通孔，中間通孔孔壁開有內螺紋與垂直螺 桿11相配合，兩側的縱向通孔有分別有二根導軌12穿過，垂直螺桿11下端通過連接套與 垂直電機13的輸出軸連接，上端裝有軸套17，軸套裝在第一連接板15上。垂直電機13帶 動垂直螺桿11轉動，垂直螺桿驅動繪圖滑塊10沿著導軌12作第二直線運動，即垂直直線 運動。第一運動機構是通過上滑塊6與導軌12的連接來帶動第二運動機構同步同方向 移動的。具體做法是在上滑塊6頂部固定有上連接板15，將導軌12上端與上連接板15的 前部用螺帽連接。同樣，下滑塊7底部固定有下連接板16，導軌12下端與下連接板16的前 部用螺帽連接，使得導軌12的縱向設置成與第一直線運動的運動方向垂直。這樣繪圖滑塊 10在導軌12上的運動方向就與第一直線運動的運動方向相垂直了。為使第二運動機構的運動平穩，還用2根連接桿14將上連接板15的后部和下連接板16的后部相互固定連接， 這樣，上滑塊6、下滑塊7、前面的2根導軌12、背面的2根連接桿14連成了一個矩形整體構 件。下滑塊7放置在下滑槽5內，當上滑塊6被水平螺桿8驅動時，下滑塊也在下滑槽內作 同步水平運動。使用時，接通水平電機9與垂直電機13的電源后，水平電機驅動上滑塊作水平運 動，上滑塊帶動第二運動機構作同步同方向的移動，同時垂直電機也驅動繪圖滑塊沿導軌 作縱向運動。裝在夾筆裝置上的畫筆在二個運動方向相互垂直的直線運動機構的共同驅動 下，在畫板上繪出合成運動的軌跡。如果分別只接通水平電機或垂直電機的其中一個電機 的電源，本實施例則只畫出水平直線運動的運動軌跡或垂直直線運動的運動軌跡。水平電機9固定在左邊框上部外的支架19上，支架固定在左邊框2上部的外表 面，垂直電機13固定在下連接板外的支架19上，支架固定在下連接板16的下表面。以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案和 技術構思作出其他相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本實用新型的權利 要求的保護范圍。
權利要求一種運動合成演示儀，包括畫板和機架，其特征在于，包括第一運動機構和第二運動機構，所述畫板和第一運動機構安裝在機架上；所述的第二運動機構與第一運動機構連接，由第一運動機構帶動作第一直線運動；所述的第二運動機構包括驅動裝置和繪圖裝置，所述的驅動裝置驅動繪圖裝置作第二直線運動；第一直線運動的運動方向與第二直線運動的運動方向垂直。
2.根據權利要求1所述的運動合成演示儀，其特征在于，所述第一運動機構包括第一 螺桿、第一滑塊和第一電機，所述的第一螺桿與第一滑塊的內螺紋相配合，所述的第一電機 帶動第一螺桿驅動第一滑塊作第一直線運動。
3.根據權利要求2所述的運動合成演示儀，其特征在于，所述驅動裝置包括導軌、第二 螺桿和第二電機，所述的導軌與第一滑塊連接，所述的繪圖裝置包括繪圖滑塊；所述的第二 螺桿與繪圖滑塊的內螺紋相配合，所述的第二電機帶動第二螺桿驅動繪圖滑塊沿導軌作第 二直線運動。
4.根據權利要求3所述的運動合成演示儀，其特征在于，所述的機架為框架結構，包括 上邊框、下邊框；所述的上邊框包括U形槽，所述的第一螺桿與第一滑塊安裝在上邊框的U 形槽中，第一滑塊沿上邊框的U形槽作第一直線運動。
5.根據權利要求4所述的運動合成演示儀，其特征在于，包括第二滑塊，所述導軌的上 部與第一滑塊連接，下部與第二滑塊連接；所述的下邊框包括U形槽，下邊框的U形槽與上 邊框的U形槽平行；所述的第二滑塊安裝在下邊框的U形槽中，在導軌的帶動下沿下邊框的 U形槽作第一直線運動。
6.根據權利要求3所述的運動合成演示儀，其特征在于，所述的繪圖裝置包括夾筆裝 置，所述夾筆裝置裝在繪圖滑塊的側面。
7.根據權利要求4所述的運動合成演示儀，其特征在于，所述畫板安裝在框架的上，畫 板上裝有夾紙裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種運動合成演示儀，包括畫板、機架、第一運動機構和第二運動機構，畫板、第一運動機構和第二運動機構安裝在機架上，第一運動機構帶動第二運動機構做第一直線運動，第二運動機構包括驅動裝置和繪圖裝置，驅動裝置驅動繪圖裝置作第二直線運動，第一直線運動的運動方向與第二直線運動的運動方向相互垂直。本實用新型通過2個相互垂直運動機構共同驅動，可以畫出相互垂直的2個勻速直線運動及合成后的運動軌跡，教學效果明顯，還可對運動軌跡作進一步分析。
文檔編號G09B23/10GK201629072SQ20102015008
公開日2010年11月10日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者闞皓 申請人:闞皓