1.本实用新型涉及转动惯量测量技术领域，尤其涉及多功能转动惯量实验测量装置。
背景技术：
2.转动惯量是刚体转动时惯量大小的度量，是表明刚体特性的一个物理量，刚体转动惯量除了与物体的质量有关外，还与转轴的位置与质量分布即形状、大小和密度有关。对于质量分布均匀、形状规则的刚体可以通过数学计算的方法计算得出；对于质量分布不均，形状不规则的刚体通常要用实验的方法得出，转动惯量对于理工科的理论学习有着极其重要的作用，实验室测量刚体转动惯量的方法主要有：三线摆法、落体法、扭转法。
3.实验室中常见的三线摆法转动惯量测量仪，结构如图1所示，主要的测量对象是质量均匀分布的圆盘和圆环，在现有技术中有出现了测量球体转动惯量的测量仪器，如专利申请号为cn201921321472.1的专利申请文件，但两种转动惯量测量仪均功能单一，仅能实现对圆盘和圆环、或球体转动惯量的测量。
技术实现要素：
4.本实用新型要解决的技术问题是，对现有的转动惯量测量进行组合设计，使转动惯量测量进既可以用于测量柱对称物体的转动惯量，如圆盘和圆环，也可以用于测量球对称物体的转动惯量，如体育活动中常用到的篮球、足球、和排球等。
5.本实用新型的多功能转动惯量实验测量装置，包括底座、第一竖杆、第一悬杆、第二悬杆、第一悬线、第二悬线、与第一悬杆连接的第一上圆盘、与第二悬杆连接的第二上圆盘、与第一上圆盘连接的第一下圆盘、以及与第二上圆盘连接的半球形薄壳体；
6.第一竖杆固定设置在底座的表面，第一竖杆与底座垂直连接，第一悬杆的一端与第一竖杆连接，且第一悬杆与第一竖杆互相垂直，第二悬杆的一端与第一竖杆连接，第二悬杆与第一竖杆互相垂直，第二悬杆的另一端连接第二上圆盘；
7.所述第一悬线有三根，分别用于连接第一上圆盘和第一下圆盘；所述第二悬线有三根，分别用于连接第二上圆盘和半球形薄壳体，半球形薄壳体的开口朝向第二上圆盘。
8.第一上圆盘的侧面均匀设置有三个第一调节螺栓，所述三个第一调节螺栓分别用于对三根一悬线的长度进行微调，使第一下圆盘所处的平面与第一上圆盘、以及水平面平行。
9.第二上圆盘的侧面均匀设置有三个第二调节螺栓，所述三个第二调节螺栓分别用于对三根第二悬线的长度进行微调，使用半球形薄壳体的开口端所处的平面与第一上圆盘、以及水平面平行。
10.进一步的，所述第二悬杆的一端与第一竖杆是转动连接，第二悬杆与第一悬杆在水平面上投影的夹角可调节，且通过锁紧螺钉将第二悬杆与第一竖杆锁紧，第二悬杆的长度大于第一悬杆长度。
11.进一步的，第二悬杆与第一悬杆在水平面上投影的夹角大于90度。
12.进一步的，本实用新型的多功能转动惯量测量仪，还包括第二竖杆，第二竖杆的一端垂直设置在底座上，第二竖杆的一端与第一悬杆的悬空端连接，第一上圆盘与第一悬杆的中点位置固定连接，第一竖杆和第二竖杆之间的距离大于第一下圆盘的直径。增设第二竖杆，可以提高转动惯量测量仪的稳定性，提高测量精确度。
13.进一步的，半球形薄壳体可以是均匀网状结构。
14.有益效果：利用现有技术中两种三线摆测量刚体转动惯量结构装置，将三线摆下底盘为圆盘、以及下底盘为半球壳的三线摆组合在一起，进行了改装，充分利用了原有的实现装置的基本结构，节省了材料和空间、节约了成本，拓宽了测量的种类，丰富了实验内涵。
附图说明
15.图1是现有技术中用于测量柱对称物体的转动惯量测量仪结构图。
16.图2是本实用新型的多功能转动惯量测量仪结构图。
17.图3是本实用新型的另一种多功能转动惯量测量仪结构图。
18.其中，1、底座；2、第一竖杆；3、第一悬杆；4、第二悬杆；5、第一悬线；6、第二悬线；7、第一上圆盘；8、第二上圆盘；9、第一下圆盘、10、半球形薄壳体；11、锁紧螺钉；12、第一调节螺栓；13、第二调节螺栓；14、第二竖杆；
具体实施方式
19.如图1所示是现有技术中用于测量柱对称物体的转动惯量测量仪，包括第一上圆盘7、第一下圆盘9和第一悬线5，第一上圆盘7和第一下圆盘9通过第一悬线5连接，且分别与水平面平行。本实用新型的多功能转动惯量实验测量装置是在现有技术中的用于测量柱对称物体的转动惯量测量仪的基础上进行改装。
20.如图2所示，本实用新型的多功能转动惯量实验测量装置，包括底座1、第一竖杆2、第一悬杆3、第二悬杆4、第一悬线5、第二悬线6、与第一悬杆3连接的第一上圆盘7、与第二悬杆4连接的第二上圆盘8、与第一上圆盘7连接的第一下圆盘9、以及与第二上圆盘8连接的半球形薄壳体10。
21.第一竖杆2固定设置在底座1的表面，第一竖杆2与底座1垂直连接，第一悬杆3的一端与第一竖杆2连接，且第一悬杆3与第一竖杆2互相垂直，第二悬杆4的一端与第一竖杆2转动连接，且通过锁紧螺钉11将第二悬杆4与第一竖杆2锁紧，第二悬杆4与第一竖杆2互相垂直，第二悬杆4的另一端连接第二上圆盘8；
22.所述第一悬线5有三根，分别用于连接第一上圆盘7和第一下圆盘9；第一下圆盘9半径大于第一上圆盘7半径，所述第二悬线6有三根，分别用于连接第二上圆盘8和半球形壳体10，半球形壳体10的开口朝向第二上圆盘8，半球壳半径大于第二上圆盘8半径。
23.第一上圆盘7的侧面均匀设置有三个第一调节螺栓12，所述三个第一调节螺栓12分别用于对三根一悬线的长度进行微调，使第一下圆盘9所处的平面与第一上圆盘7、以及水平面平行。半球壳最低点位置到底座1的距离、与第一下圆盘9到底座1的距离相等。
24.所述半球形壳体10可以采用金属、玻璃、塑料等材料，还可以作成均匀的金属网状半球形壳体10结构。
25.第二上圆盘8的侧面均匀设置有三个第二调节螺栓13，所述三个第二调节螺栓13分别用于对三根第二悬线6的长度进行微调，使用半球形壳体10的开口端所处的平面与第一上圆盘7、以及水平面平行。
26.所述第二悬杆4与第一悬杆3在水平面上投影的夹角可调节，第二悬杆4的长度大于第一悬杆3长度，可以同时或分别测量验证柱对称、以及球对称物体的转动惯量，为了方便测量可以将第二悬杆4与第一悬杆3在水平面上投影的夹角调节成大于90度，例如可以调节成120度、180度等。
27.作为另一种实施例，如图3所示，本实用新型的多功能转动惯量实验测量装置还包括第二竖杆14，第二竖杆14的一端垂直设置在底座1上，第二竖杆14的一端与第一悬杆3的悬空端连接，第一上圆盘7与第一悬杆3的中点位置固定连接，第一竖杆2和第二竖杆14之间的距离大于第一下圆盘9的直径。
28.当需要测量待测柱对称物体或待测球对称物体的转动惯量测量时，将待测柱对称物体放置在第一下圆盘9上，待测球对称物体放置在半球形壳体10中，开始使用本实用新型的多功能转动惯量实验测量装置开始对待测柱对称物体或待测球对称物体进行测量。
技术特征：
1.多功能转动惯量实验测量装置，其特征在于，包括底座、第一竖杆、第一悬杆、第二悬杆、第一悬线、第二悬线、与第一悬杆连接的第一上圆盘、与第二悬杆连接的第二上圆盘、与第一上圆盘连接的第一下圆盘、以及与第二上圆盘连接的半球形薄壳体；第一竖杆固定设置在底座的表面，第一竖杆与底座垂直连接，第一悬杆的一端与第一竖杆连接，且第一悬杆与第一竖杆互相垂直，第二悬杆的一端与第一竖杆连接，第二悬杆与第一竖杆互相垂直，第二悬杆的另一端连接第二上圆盘；所述第一悬线有三根，分别用于连接第一上圆盘和第一下圆盘；所述第二悬线有三根，分别用于连接第二上圆盘和半球形薄壳体，半球形薄壳体的开口朝向第二上圆盘；第一上圆盘的侧面均匀设置有三个第一调节螺栓，所述三个第一调节螺栓分别用于对三根一悬线的长度进行微调，使第一下圆盘所处的平面与第一上圆盘、以及水平面平行；第二上圆盘的侧面均匀设置有三个第二调节螺栓，所述三个第二调节螺栓分别用于对三根第二悬线的长度进行微调，使用半球形薄壳体的开口端所处的平面与第一上圆盘、以及水平面平行。2.根据权利要求1所述多功能转动惯量实验测量装置，其特征在于，所述第二悬杆的一端与第一竖杆是转动连接，第二悬杆与第一悬杆在水平面上投影的夹角可调节，且通过锁紧螺钉将第二悬杆与第一竖杆锁紧，第二悬杆的长度大于第一悬杆长度。3.根据权利要求2所述多功能转动惯量实验测量装置，其特征在于，第二悬杆与第一悬杆在水平面上投影的夹角大于90度。4.根据权利要求1
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3任意一项所述多功能转动惯量实验测量装置，其特征在于，还包括第二竖杆，第二竖杆的一端垂直设置在底座上，第二竖杆的一端与第一悬杆的悬空端连接，第一上圆盘与第一悬杆的中点位置固定连接，第一竖杆和第二竖杆之间的距离大于第一下圆盘的直径。5.根据权利要求4所述多功能转动惯量实验测量装置，其特征在于，半球形薄壳体是金属、玻璃或塑料材料，半球形薄壳体是均匀网状结构。
技术总结
本实用新型涉及转动惯量测量技术领域，尤其涉及多功能转动惯量实验测量装置，包括底座、第一竖杆、第一悬杆、第二悬杆、第一悬线、第二悬线、与第一悬杆连接的第一上圆盘、与第二悬杆连接的第二上圆盘、与第一上圆盘连接的第一下圆盘、以及与第二上圆盘连接的半球形壳体；利用现有技术中两种三线摆测量刚体转动惯量结构装置，将三线摆下底盘为圆盘、以及下底盘为半球壳的三线摆组合在一起，进行了改装，充分利用了原有的实现装置的基本结构，节省了材料和空间、节约了成本，拓宽了测量的种类，丰富了实验内涵。富了实验内涵。富了实验内涵。
技术研发人员：曹军 戚凤华
受保护的技术使用者：南京晓庄学院
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2021/10/23
再多了解一些
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