[实用新型]叉形分岔现象演示仪

说明书

所属领域：

本实用新型属于教学及科研演示仪，涉及力学分岔，特别涉及pitch fork(叉型)分岔现象演示仪。

背景技术：

分岔现象是现代力学中普遍存在的现象，它具有不确定性的特点。在实际的工作中分岔现象的概念比较抽象，难于理解，使人往往造成概念模糊等问题。不利于教学以及科研的开展。当前尚未有合适、直观的分岔现象演示的教学仪器，影响教学质量。为了满足教学、科研的需要，研制分岔现象演示仪很有必要。

发明内容：

解决问题：

针对上述问题，本实用新型的目的在于研制叉形分岔现象演示仪。将分岔现象用较简单的机械和动力系统演示出来，克服分岔现象比较抽象、难于理解、往往使人造成概念模糊等问题，给人直观的感性认识、便于对分岔概念的理解，利于教学和科研。

技术方案：

叉形分岔现象演示仪，由演示部分、动力及机械传动部分和固定支撑部分组成；其中动力及机械传动部分主要包括电机1、电机调速控制盒2、和旋转支架4，演示部分包括演示滑环7、U型旋转环6、偏心距调整板5、和灯8，固定支撑部分包括电机固定架3、上层梁板9、下层梁板10、支撑架11、轴承12和螺栓16。其联接方式是：上层梁板9和下层梁板10分别水平固定在支撑架11上，构成仪器总体支架。在上、下层梁板上的中心部位分别有圆孔，安放轴承12。将电机1通过带有圆孔的电机固定架3固定在上层梁板9上。旋转支架4与电机轴连接，同时又与偏心距调整板5连接，另将套有演示滑环7的U型旋转环6垂直固定在偏心距调整板5的两端。电机调速控制盒2固定在支撑架11的底座上，控制电机1。

需要说明的是：

旋转支架4呈T型，包括竖直圆柱和水平底座两部分。圆柱垂直固定在水平底座上。圆柱顶端铣出能套放电机轴的圆槽。水平底座下铸有两个对称的方框，水平底座面上装配螺栓16，水平底座侧面的中心部位处涂有指示标记。旋转支架4的竖直圆柱与电机轴的连接方法是：将旋转支架4的圆柱依次套放轴承12、套筒13和轴承12，套筒13安放在上下两个轴承12之间，下轴承12嵌放在下层梁板10的圆孔上起承载作用，上下轴承12固定套筒13，减小旋转支架4径向跳动；并用销14将套筒13与旋转支架4的圆柱固定，使旋转支架4、套筒13及轴承12成为一个整体；另将电机轴插入旋转支架4顶端铣出的圆槽内，再用销15将圆柱与电机轴固定，使电机1与旋转支架4连接。

偏心距调整板5穿搭在旋转支架4水平底座下铸有的两个对称的方框上，演示时用螺栓16与旋转支架4的水平底座固定；偏心距调整板5侧面上标有刻度和中心指示标记，用来确定偏心距调整板5在旋转支架4的水平底座上平滑移动后U型旋转环6的偏心程度。

在U型旋转环6上，以轴为对称的两部分要分别涂有不同颜色，以利旋转演示时观察。

旋转支架4的轴与套桶13、轴承12、电机1的转轴同轴心。

电机1为交流连续可调电机；演示部分的演示滑环7、U型旋转环6、偏心距调整板5和旋转支架4采用低密度金属制造；销14和销15采用高强度金属制造，并采用防脱落处理。

轴承12采用深沟球轴承。

叉形分岔现象演示仪采用双层的支撑梁板结构，上层梁板用来承担动力部分的重力载荷，下层梁板通过“销——套桶——轴承——梁板”的载荷传递方式承担演示部分的重力载荷。上下两层梁板通过轴承，共同来演示承担结构旋转时产生的不平衡力。演示部分采用螺栓摩擦固定的结构来调整演示部分的偏心距。当电机转动时，就带动演示部分进行旋转，调整转速的大小就可以演示出演示滑环7在U型旋转环6上产生的分岔现象。调节偏心距就可以演示在偏心情况下的叉形分岔现象。

有益效果：

本实用新型通过简单的机械结构，和简单的动力系统，将抽象的分岔理论，直观地演示出来，克服分岔理论比较抽象，其概念难于理解、使人往往造成概念模糊等问题。由于分岔现象演示仪给人直观的感性认识、加强了对分岔概念的理解，利于教学和科学研究，填补了该项教学仪器空白，既有经济效益又有社会效益。

附图说明

图1：是叉形分岔现象演示仪示意图；

图2：是叉形分岔现象演示仪中旋转支架与电机及演示部分连接示意图；

图3：是叉形分岔现象演示仪中旋转支架与演示部分连接示意图；

图4：叉形分岔现象演示仪中旋转支架示意图。

具体实施方式：

实施例1：