[实用新型]简谐振动曲线绘制演示实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及实验仪，特别是一种简谐振动曲线绘制演示实验仪。

背景技术

在物理学和数学中，模拟振动曲线记录装置是通过两人合作来完成的，一人用手使铅笔 尖在白纸上沿垂直方向振动，另一人沿着纸张长边方向一直拖动，来画出一条描述笔尖振动 情况的x-t曲线；在画弹簧振子的简谐振动曲线时，钢球上的指针随弹簧振子的振动曲线， 是通过一个人手摇转动圆滚来移动纸张的，这样的一种运动画出来的曲线是不均匀的；

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构合理的简谐振动曲线绘制演示实 验仪。

这种简谐振动曲线绘制演示实验仪，包括设于底座上的电机控制箱、绘制曲线电机、画笔 拉杆转动曲柄、转筒电机和画布系统，所述绘制曲线电机通过电机转动圆盘与画笔拉杆转动 曲柄连接，所述画笔拉杆转动曲柄上设有画笔位置，所述画笔位置位于画布系统上，所述画 布系统包括主动滚筒和从动滚筒，转筒电机和主动滚筒相连，所述绘制曲线电机与转筒电机 均与电机控制箱电连接。

作为优选：所述电机转动圆盘上沿径向设有一排连接柱孔,根据需要螺接相应连接柱；画 笔拉杆转动曲柄包括与连接轴相连接的画笔拉杆和曲柄连接杆；所述连接柱与曲柄连接杆相 连接。

本实用新型的有益效果是：

1、曲柄连杆与画针拉杆结构设计独特，通过机械运转绘制出来的曲线，易于学生理解和 掌握；

2、结构简单、直观、造价低，故障机率低且易于排除、易维护，可大规模批量生产，可 拆卸与组装；

3、所用电机角速度均可调、可控，低速电机带动两滚筒，滚筒捻动纸带，易于纸带缓慢 均匀运动；

4、纸带速度可通过电路控制电机转速来实现，根据物理学知识，纸带速度也就是简谐波 的传播速度，波的波长及频率可通过电路控制电机转速来实现，画笔在纸平面上绘制出振动 曲线，即正弦(或余弦)曲线。曲线(图像)的振幅可通过曲柄连杆端轴连接电机转盘上不 同螺柱位置进行调节(同时曲柄连杆长度也可微调，且标有刻度)；

5、曲线(图像)的周期、频率可通过电路控制电机转速进行调节，图像的初相位则可以 通过曲柄画笔初始位置来调节确定(事先可准备一个标有360度透明圆盘来确定准确的初相)。

附图说明

图1为本实用新型俯视图；

图2为本实用新型正视图；

图3为曲柄连杆与画笔拉杆结构侧视图；

图4为电机转轮与曲柄连杆转动至某一角度状态图；

图5为不同振幅画出来的曲线图；

图6为不同相位画出来的曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较佳实施例 进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新型将涵盖 可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同物。

如图1所示，简谐振动曲线绘制演示总体结构俯视图。1、底座，1-1、仪器使用说明，2、 电机控制箱，3、绘制曲线电机，3-1、电机支架固定位置，3-2、电机轴承，3-3、电机转动 盘，3-4、电机控制线，4、画笔拉杆转动曲柄，4-1、画笔拉杆定向轴块，4-2、画笔拉杆， 4-3、画笔位置，5、滚筒电机，5-1、转筒电机控制线，6、主从动轮转筒与画布系统，6-1、 主动转筒，6-2、转轴，6-3、主从动轮传动皮带，6-4、从动轮滚筒转动轴，6-5、从动轮滚 筒，6-6、主从动轮传动皮带。

如图2所示，简谐振动曲线绘制演示总体结构正视图。1、底座，2、电机控制箱，3、绘 制曲线电机，3-1、电机支架固定位置，3-3、电机转动圆盘，3-5、电机固定底座，4、曲柄 结构，4-1、画笔拉杆定向轴块，4-3、画笔位置，4-10、画笔拉杆轴底座，5、画布滚筒电机， 5-1画布滚筒电机座，6、画布系统，6-7、主从滚筒支架。

如图3所示，曲柄连杆与画笔拉杆结构侧视图。4、转动曲柄，3-3-1、曲柄与电机转盘连 接柱，4-1、画笔拉杆定向轴块，4-2、画笔拉杆，4-3、画笔位置，4-4、曲柄转圈，4-5、曲 柄与拉杆连接轴，4-6、曲柄轴，4-7、曲柄连接杆。