CN206451429U - 一种杠杆的平衡条件实验器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种杠杆的平衡条件实验器，包括立在承载面上的立柱和中心点枢接立柱的杠杆，杠杆的一侧悬挂钩码，杠杆的另一侧悬挂连接微力传感器的测量端，微力传感器的主体固定在承载面或杠杆下方的立柱上，微力传感器与远端计算机通讯连接，杠杆的杆身上刻印有用于显示力臂的丝印，该实验数据调节方便、实验参数更加准确。

Description

一种杠杆的平衡条件实验器

技术领域

本实用新型涉及一种实验器，具体来讲是一种用于演示杠杆规律和原理的杠杆的平衡条件试验器，属于教育或演示用具技术领域。

背景技术

杠杆是小学，初中教学中常用常备的实验器材；主要由杠杆主体、杠杆固定座和砝码组成；实验时用两侧直接挂载钩码来做实验。实验前已知一侧钩码的质量并计算出钩码的重力，读出位于杠杆另一侧钩码的质量以及两侧的钩码的力臂值。验证的内容有：1.两侧钩码处于不同力臂时，力臂长的一侧杠杆是否省力。2.两侧钩码力臂长度不一样时，杠杆是否平衡。

现有产品存在的缺陷为：①设备比较简单，组装步骤太多，实验前的准备工作繁琐；②实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处在水平位置，由于实验器本身的调节裕量较小，难以平衡杠杆主体的制造误差，使实验器难以处于平衡状态。③缺少验证杠杆是否真的处在水平位置。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种演示方便、实验数据更直观的杠杆的平衡条件实验器。

本实用新型专利是通过以下技术方案实现的：

一种杠杆的平衡条件实验器，包括立在承载面上的立柱和中心点枢接立柱的杠杆，杠杆的一侧悬挂钩码，所述杠杆的另一侧悬挂连接微力传感器的测量端，微力传感器的主体固定在承载面或杠杆下方的立柱上，微力传感器与远端计算机通讯连接，杠杆的杆身上刻印有用于显示力臂的丝印。

在平衡状态下，分别把钩码和微力传感器力挂钩挂在处于杠杆两侧的挂绳上，钩码和微力传感器的位置直接从杠杆的丝印数值读取。分析实验数据，验证:①杠杆在此位置时是否省力，②在此位置时杠杆是否真的平衡。

进一步的，还包括传感器支撑杆，传感器支撑杆的一端通过固定座固定在杠杆下方的立柱上，传感器支撑杆的杆身垂直于立柱并且杆身与杠杆的旋转面处于同一平面中，微力传感器的主体串在传感器支撑杆上并可在其上移动。

进一步的，杠杆的两端分别设有螺杆和配重块。

进一步的，杠杆包括杠杆主体、固定座和连接座，连接座固定在立柱上，在连接座上设有与杠杆主体适配的轴承，连接座主要由连接杆、支撑重块和固定板组成，支撑重块通过连接杆和固定板固定在杠杆主体的上方。

进一步的，连接杆为两根对称分布固定在支撑重块的两侧，所述支撑重块处于所述杠杆主体中心点的正上方，两根连接杆的自由端分别通过一片固定板连接固定杠杆主体的两端。

进一步的，杠杆主体两端还各自螺接配重块。

进一步的，支撑重块上设有用于检测杠杆主体水平状态的水平泡。

本实用新型的有益效果为：

1.杠杆主体与微力传感器相对于铁架台的前后位置较为准确，不需要调节。

2.在自由状态下调节杠杆平衡方便：通过调节杠杆左右两端的配重块，只需要一步就可以完成，调节方便且准确，平衡位置不易被移动。

3.水平泡检测杠杆是否平衡：现有的杠杆平衡条件实验器只能用肉眼观察杠杆是否平衡，误差较大。增加水平泡，可以简单明了的判断杠杆是否处在平衡状态，且误差较小，准备度高，观察方便。

4.杠杆上丝印的刻度值连续，准确。可以实现在任意位置下做实验。

5.微力传感器：测量准确率更高，使用方便。

6.实验前直接把杠杆主体上的固定座用梅花螺丝固定在铁架台上，杠杆主体固定一步到位，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：铁架台1，杠杆部件2，钩码3，传感器固定座4，传感器支撑杆5，微力传感器6。

图2为杠杆部件结构示意图；

图中：固定座与连接座2.1，支撑铜块2.2，螺杆(1)2.3,固定板2.4，螺杆 (2)2.5，配重块2.6，杠杆杆身(带丝印)2.7，轴承2.8，挂绳2.9，水平泡2.10。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，现结合附图进一步阐述本实用新型专利是如何实施的：

一种杠杆的平衡条件实验器，如图1所示，杠杆部件通过固定座固定在铁架台上，微力传感器6通过传感器固定座4与传感器支撑杆5与铁架台1连接，钩码3钩在挂绳2.9(图2)上。

如图2所示，杠杆杆身2.7通过固定座和连接座2.1与铁架台1相连，轴承2.8能保证杠杆在自由状态下灵活转动，左右两侧螺杆(1)2.3为支撑铜块2.2 用，支撑铜块2.2既可以配重用，也是充当固定水平泡2.10的底座，杠杆左右两侧需固定板2.4拉紧。配重块2.6分别布置在螺杆(2)2.5上，用来调节杠杆的平衡状态。使用过程如下：

1.直接拧紧固定座2.1背后的梅花螺丝把杠杆部件固定在铁架台1上。

2.微力传感器6通过传感器固定座4和传感器支撑杆5与铁架台1连接。

3.杠杆两侧的挂绳2.9上分别挂钩码3和微力传感器6的力挂钩，并直接从杠杆丝印的刻度值上读取与杠杆中心的距离。

4.建立微力传感器6与计算机的连接，进入实验阶段。

与现有技术相比具有的优点：

1.杠杆杆身2.7与微力传感器6相对于铁架台1的前后位置较为准确，不需要调节。

2.在自由状态下调节杠杆平衡方便：通过调节杠杆左右两端的配重块，只需要一步就可以完成，调节方便且准确，平衡位置不易被移动。

3.水平泡检测杠杆是否平衡：现有的杠杆平衡条件实验器只能用肉眼观察杠杆是否平衡，误差较大。增加水平泡，可以简单明了的判断杠杆是否处在平衡状态，且误差较小，准备度高，观察方便。

4.杠杆上丝印的刻度值连续，准确。可以实现在任意位置下做实验。

5.微力传感器：测量准确率更高，使用方便。

6.实验前直接把杠杆主体上的固定座用梅花螺丝固定在铁架台上，杠杆主体固定一步到位，操作简单。

Claims (7)

1.一种杠杆的平衡条件实验器，包括立在承载面上的立柱和中心点枢接立柱的杠杆，其特征在于：所述杠杆的一侧悬挂钩码，所述杠杆的另一侧悬挂连接微力传感器的测量端，所述微力传感器的主体固定在承载面或杠杆下方的立柱上，所述微力传感器与远端计算机通讯连接，所述杠杆的杆身上刻印有用于显示力臂的丝印。

2.根据权利要求1所述的杠杆的平衡条件实验器，其特征在于：还包括传感器支撑杆，所述传感器支撑杆的一端通过固定座固定在杠杆下方的立柱上，所述传感器支撑杆的杆身垂直于立柱并且所述杆身与所述杠杆的旋转面处于同一平面中，所述微力传感器的主体串在传感器支撑杆上并可在其上移动。

3.根据权利要求1所述的杠杆的平衡条件实验器，其特征在于：所述杠杆的两端分别设有螺杆和配重块。

4.根据权利要求1所述的杠杆的平衡条件实验器，其特征在于：所述杠杆包括杠杆主体、固定座和连接座，所述连接座固定在立柱上，在所述连接座上设有与所述杠杆主体适配的轴承，所述连接座主要由连接杆、支撑重块和固定板组成，所述支撑重块通过连接杆和固定板固定在杠杆主体的上方。

5.根据权利要求4所述的杠杆的平衡条件实验器，其特征在于：所述连接杆为两根对称分布固定在支撑重块的两侧，所述支撑重块处于所述杠杆主体中心点的正上方，两根连接杆的自由端分别通过一片固定板连接固定杠杆主体的两端。

6.根据权利要求5所述的杠杆的平衡条件实验器，其特征在于：所述杠杆主体两端还各自螺接配重块。

7.根据权利要求5所述的杠杆的平衡条件实验器，其特征在于：所述支撑重块上设有用于检测杠杆主体水平状态的水平泡。