一种用于数学建模的教学仪器的制作方法

技术特征：
1.一种用于数学建模的教学仪器，包括基台（1），其特征在于，基台（1）上有竖直的支柱（2），支柱（2）上放置有由左上方至右下方倾斜的第一管道（3），第一管道（3）的右端固定有横向设置的第二管道（4），第一管道（3）的左端铰接有固定连接在基台（1）上的弯曲的第三管道（5），第三管道（5）的自由端沿横向设置并与第一管道（3）异面，基台（1）上固定有立板（7），立板（7）的板面沿横向设置，立板（7）上设有坐标；第一管道（3）的前侧壁上固定有沿第一管道（3）长度方向设置的滑轨（8），滑轨（8）上滑动配合有滑块（9），滑块（9）和滑轨（8）之间连接有推力弹簧（10），推力弹簧（10）给予滑块（9）向左上方滑动的力，滑块（9）和基台（1）之间铰接有液压缸（11）；第一管道（3）内有匹配的锁位门（13），锁位门（13）下端滑动穿过第一管道（3）并伸至第一管道（3）下方，锁位门（13）下端和第一管道（3）之间连接有复位弹簧（16），液压缸（11）的缸筒上固定有沿缸筒的长度方向设置的导轨（17），导轨（17）上滑动配合有导块（18），导块（18）和锁位门（13）之间铰接有连杆（19）；第二管道（4）的下端开口并铰接有与开口相匹配的门板（20），滑轨（8）和门板（20）之间连接有开合机构，门板（20）下方有连接在基台（1）上的测量装置。2.根据权利要求1所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，门板（20）的左端和第二管道（4）的下端之间经沿前后方向设置的销轴铰接，开合机构包括限位滑动连接在滑轨（8）上并沿滑轨（8）的长度方向设置的齿条（21），齿条（21）和滑块（9）之间沿滑轨（8）的长度方向对应，齿条（21）上啮合有转动安装在滑轨（8）上的齿轮（23），门板（20）与第二管道（4）之间的铰接轴与齿轮（23）同轴，齿轮（23）和滑轨（8）之间连接有扭簧，齿轮（23）和门板（20）的右端之间固定连接有传动杆件（25）。3.根据权利要求1所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，基台（1）上铰接有由左上至右下方倾斜的导引滑道（26），导引滑道（26）与第三管道（5）的自由端共处同一平面内，导引滑道（26）的左端和基台（1）之间连接有竖直的减震弹簧（28）。4.根据权利要求3所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，基台（1）上连接有传送管道（30），传送管道（30）的上下两端分别与第二管道（4）的右端、导引滑道（26）的右端接触并相通，传送管道（30）上安装有输送装置，第一管道（3）中锁位门（13）右侧的区域内、第二管道（4）内、传送管道（30）内均排列有多个小球（31）。5.根据权利要求1所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，第一管道（3）上滑动插装有两个板面垂直于第一管道（3）的长度方向的步进门（32），步进门（32）置于锁位门（13）的左侧，两个步进门（32）之间上下错位且两个步进门（32）之间沿第一管道（3）长度方向的距离等于小球（31）的直径，步进门（32）上铰接有联动杆（33），两个联动杆（33）之间铰接有曲轴（34），曲轴（34）转动时，带动联动杆（33）做平面运动，联动杆（33）带动步进门（32）滑动，两个步进门（32）交替控制第一管道（3）的通断，曲轴（34）由安装在第一管道（3）上的动力电机（35）驱动。6.根据权利要求4所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，传送管道（30）的下部沿横向设置，所述的输送装置包括固定在传送管道（30）下部的转送壳（36），转送壳（36）形状为轴线沿前后方向设置的空心柱体，转送壳（36）的左右两端与传送管道（30）相通，转送壳（36）上同轴转动连接有置于转送壳（36）内的转送轴（37），转送轴（37）上开有与小球（31）匹配的球槽（38），转送壳（36）的右上部固定有与传送管道（30）对应的限位块，小
球（31）进入转送壳（36）内并与球槽（38）接触时，转动转送轴（37），转送轴（37）带动小球（31）运动，小球（31）中一部分与转送轴（37）紧密贴合，小球（31）中另一部分与转动壳紧密贴合，当小球（31）到达转送壳（36）右部时，在限位块的阻挡作用下进入传送管道（30）内；转送轴（37）一端伸出转送壳（36）并由安装在基台（1）上的输送电机（39）驱动。7.根据权利要求1所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，基台（1）上固定有滑移架（40），所述的测量装置包括置于门板（20）正下方并竖直滑动连接在滑移架（40）上的两个光电门（41），光电门（41）上固定连接有竖直的调节齿条（42），两个调节齿条（42）上的齿相对设置并均位于两个光电门（41）之间，两个调节齿条（42）之间有转动安装在基台（1）上的调节齿轮（43），两个调节齿条（42）分别与调节齿轮（43）啮合，调节齿轮（43）上同轴连接有调节蜗轮（44），调节蜗轮（44）上匹配有转动安装在基台（1）上的调节蜗杆（45），调节蜗杆（45）上同轴连接有转柄（46）。8.根据权利要求7所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，基台（1）上固定有置于光电门（41）正下方的立柱（47），立柱（47）上固定有呈楔形的海绵块（48），海绵块（48）的楔形面上铺设有硬质的导板（49），导板（49）一侧有固定在基台（1）上的汇集框（50），门板（20）上的小球（31）落入导板（49）上时，导板（49）引导小球（31）进入汇集框（50）中。9.根据权利要求7所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，滑移架（40）上开有与两个光电门（41）对应的刻度（51）。10.根据权利要求4所述的一种用于数学建模的教学仪器，其特征在于，导引滑道（26）上和传送管道（30）相通的一端呈向传送管道（30）延申的收聚状。

技术总结
本发明公开了一种用于数学建模的教学仪器，有效的解决了现有的物理模型无法充分保证学生集中注意力观察平抛运动，依旧需要人手控制实验小球落下以及平抛运动和自由落体运动不能有效的整合在一起，且两种实验均操作繁琐的技术问题，本发明可以通过控制初始状态时的液压缸的活塞杆的伸缩选择控制平抛运动实验或自由落体实验的启闭，操作简单，步骤少，且不论是平抛运动实验还是自由落体运动实验，实验小球的下落均是自动进行的，在此过程中，给与了操作者充足的时间观察小球的运动状态，避免了操作者的分心。了操作者的分心。了操作者的分心。


技术研发人员：侯君芳
受保护的技术使用者：侯君芳
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/10/18