[发明专利]基于流体力学的弧旋球发射模拟设备及方法

权利要求书

1.一种基于流体力学的弧旋球发射模拟设备，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)的左上方处为圆弧面，且机体(1)右侧的底部开设有通槽(2)，机体(1)内壁的底部固定连接有位于圆弧面圆心正下方的放球机构(3)，机体(1)内壁圆弧面处设置有踢腿摆动模拟机构(4)，机体(1)内壁圆弧面处还设置有踢腿复位模拟机构(5)，机体(1)的正面开设有位于放球机构(3)正面的放球口(6)，机体(1)内壁底部的右侧固定连接有倾斜板(7)，机体(1)底部的四角处固定连接有支座(8)，机体(1)的顶部固定连接有提拉扶手(9)；所述放球机构(3)包括支撑底座(301)，且支撑底座(301)的顶部固定连接有曲面板(302)，曲面板(302)的顶部固定连接有多个橡胶凸起(303),相邻的两个橡胶凸起(303)之间均为等距设置；所述踢腿摆动模拟机构(4)包括C字型支撑座A(401)和C字型支撑座B(409)，C字型支撑座A(401)在机体(1)内壁的正面和背面之间，C字型支撑座A(401)的内壁两侧之间活动连接有转动杆A(402)，且转动杆A(402)的表面上固定连接有齿轮A(403)，转动杆A(402)的底部固定连接有位于齿轮A(403)背面的踢腿杆(404)，踢腿杆(404)的底部开设有槽口(405)，槽口(405)内壁顶部固定连接有微型电机(406)，微型电机(406)底部的输出端固定连接有转动杆B(407)，转动杆B(407)的底部固定连接有两个旋转柄(408)，位于最上方的旋转柄(408)的大小略小于最下方的旋转柄(408)，且旋转柄(408)左侧的高度小于旋转柄(408)右侧的高度，C字型支撑座B(409)的顶部固定连接在机体(1)内壁的圆弧面上，而且C字型支撑座B(409)的中轴线与机体(1)内壁的圆弧面的切线呈垂直关系，C字型支撑座B(409)的背面固定连接有三相异步电机(410)，且三相异步电机(410)顶部的输出端固定连接有转动杆C(411)，转动杆C(411)的顶部贯穿C字型支撑座B(409)，转动杆C(411)的表面上固定连接有齿轮B(412)，且齿轮B(412)与齿轮A(403)之间啮合；所述踢腿复位模拟机构(5)包括垫片(501)，垫片(501)固定连接在机体(1)内壁圆弧面处，且垫片(501)位于踢腿摆动模拟机构(4)的下方，垫片(501)的右侧固定连接有第一弹性绳(502)和第二弹性绳(503)，第一弹性绳(502)位于第二弹性绳(503)的上方，第一弹性绳(502)的长度略长于第二弹性绳(503)的长度，且第一弹性绳(502)和第二弹性绳(503)的右侧均与踢腿杆(404)之间固定连接，第一弹性绳(502)和第二弹性绳(503)之间固定连接有三个弹性环(504)，相邻的两个弹性环(504)之间的间距相等；

所述曲面板(302)内圈的直径约21.5CM，且曲面板(302)的内圈与五号球足球的直径相互匹配；

所述多个橡胶凸起(303)的数量为15-30个。

2.根据权利要求1所述的基于流体力学的弧旋球发射模拟设备，其特征在于：所述齿轮B(412)与齿轮A(403)之间的直径之比为2:1，且齿轮B(412)的齿轨之间弧度为120-135度。

3.根据权利要求1所述的基于流体力学的弧旋球发射模拟设备，其特征在于：所述C字型支撑座A(401)的中心处与机体(1)内壁圆弧面处的圆心处相同。

4.根据权利要求1所述的基于流体力学的弧旋球发射模拟设备，其特征在于：所述三相异步电机(410)的型号为YE3-80M2-4，且功率范围为0.75～375kW，频率为50Hz，微型电机(406)的型号为JGB37-520。

5.根据权利要求1所述的基于流体力学的弧旋球发射模拟设备，其特征在于：所述通槽(2)的高度为30-40厘米。

6.根据权利要求1-5项中任一项所述的基于流体力学的弧旋球发射模拟设备及方法，其特征在于：1、在发射的时候：足球放入曲面板(202)上，三相异步电机(410)工作，可以使得转动杆C(411)转动，并且带动齿轮B(412)转动，齿轮B(412)在旋转六十度的时候，可以导致踢腿杆(404)可以旋转一百二十度，可以完全击打足球点后，继续踢拉足球，给予旋转力，并且可以使得踢腿杆(404)处进行击打足球的击打点处，可以踢出较高的高度，同时微型电机(406)工作，使得转动杆B(407)旋转，并且使得两个旋转柄(408)旋转的同时击打足球，给予足球一个旋转力，可以进行模拟和观察弧旋球的轨迹路线和踢球点，根据流体力学的伯努利方程p+ρgh+(1/2)*ρv^2＝c，流体速度较大的地方气压会较低，因此足球右面的气压较左面低，产生了一个向右的力。结果足球一面向前走，一面承受一个把它推向右的力，造成了弯曲球(如图7所示)，可以踢出弧旋球的效果，可以进行模拟和观察弧旋球的轨迹路线和踢球点，使得初级足球运动员在学习弧旋球踢法的时候，可以系统性的教学，不会影响教练的教学，

2、在发射后：三相异步电机(410)工作，可以使得转向杆C(411)逆向转动，齿轮B(814)逆向旋转六十度的时候，可以导致踢腿杆(404)可以旋转一百二十度，通过第一弹性绳(502)和第二弹性绳(503)进行辅助复位，并进行复位至原始状态处，便于下一次发射操作(如图8所示)。