Прибор для демонстрации ускорения Кориолиса Советский патент 1984 года по МПК G01P15/00 

эо

00

:

Слд j1 Изобретение относится к лабораторной технике и может найти приме нение в учебных лабораториях по тео ретической механике. Известен прибор для демонстрации ускорения Кориолиса, содержащий станину, вал, вращающуюся кулису с направляющими, расположенный на ней ползун, привод и датчики скоростей и ускорений Ш , Недостаток известного прибора за лючается в том,что он имеет ограниченные кинематические возможности , вследствие чего вектор ускорения Кориолиса может лежать только в плоскости, перпендикулярной оси вращения кулисы. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей прибора Поста;влею1ая цель достигается тем,что прибор дпя демонстрации ускорения Кориописа, содержащий стани ну, вал, вращакщуюся кулису с напра лякидамн, расположенный на ней ползу привод, датчики скоростей и ускорений, снабжен размещенным на ползуне радиопередатчиком и прикрепленным к валу с возможностью перемещения и фиксации в двух взаимно перпендикулярных плоскостях диском, иметачим обод с направляющими, кулиса прикреплена к торцу диска с возможностью перемещения по направляки5 м кулисы или обода, а датчики скоростей и ускорений размещены на ползуне попарно в трех взаимно п пендикулярных направлениях и подкл чены к радиопередатчику. Такое выполнение прибора позволя ВТ получать вектор ускорения Кориол са, лежащий не только в плоскости, перпендикулярной оси вращения,но и в плоскости, проходящей через ось вращения, а также расположенной под различными углами к осям пространст венной системы координат и целый ря частных случаев. На sif. 1 показан прибор, общий вид; на фиг.2 - ползун с датчиками на фиг.З - то же, вид сбоку; на ,фзг. - схемы возможных случаев использования прибора. Прибор состоит из -вертикального вала , расположенного в подщипниках станины (не показана),с клеммами, отверстия которых параллельны оси вала, рычага З.с клеммой, пальца 3, фланцев 4 и 5, скрепляю3щих между собой рычаг 2 и диск б кулисы 7, прикрепленной скобами 8 к диску 6 ползуна 9 с восьмью колесами 10, четыре из которых соединены с электродвигателями. Ползун 9 состоит из двух половин 11 и 12, которые расширяются пружиной 13. Внутри ползуна в трех взаимно перпендикулярных направлениях установлены попарно датчики 14-16 скоростей и ускорений, связанные электрической цепью с аккумулятором и радиопередатчиком (не показаны) , Вал 1 соединен через червячный редуктор 17 и ьгуфту 18 с приводомэлектродвигателем 19. Диск 6 снабжен откидывагацейся вставкой 20. Прибор работает следующим образом. . Дпя исследования скоростей и ускорений при перемещении ползуна 9 по кулисе 7 устанавливают требуемое положение диска 6 относительно вала J, а кулису 7 - относительно диска 6.После этого включают электродвигатель 19, который через червячный редуктор 17 начинает вращать вал 1. Одновременно подают радиокоманду на движение ползуна 9.При движении систе№1 датчики 14-16 скоростей и ускорений воспринимают скорости и ускорения и передают соответствующие электрические сигналы через радиопередатчик, которые регистрируются радиоаппаратурой и передаются на самопишущие приборы и осциллографа Для исследования скоростей и ускорений при перемещении ползуна 9 по направлякядим, установленным на внешнем диаметре диска, из прибора удаляют кулису 7 и, откинув вставку 20, на диске 6 устанавливают ползун 9 на направлягацие диска 6. Далее работа прибора аналогична опыту с кулисой. РОЗМОЖНЫ следующие характерные случаи использования прибора. 1.Траектория движения ползуна 9 лежит в плоскости Р, перпендикулярной к оси вращения кулисы (с|мг.4),а сама траектория а-а пересекает ось вращения. 2.Траектория движения ползуна 9 лежит в плоскости , проходящей чере ось вращения ((}мг.5). 3.Ползун 9 совершает движение по круговой траектории в плоскости Р,проходящей через ось вращения (фиг.бД

4.Траектория а-а движения ползуна 9 лежит в плоскости Р,перпендикулярной к оси вращения, но не пересекает оси вращения (dHr.7 и8).

5.Ползун 9 совершает движение по круговой траектории в плоскости

Р,перпендикулярной оси вращения (фиг,9 и 10).

6.Ползун 9 совершает движение по прямолинейной траектории в пространстве (фиг. 11).

7. Ползун 9 совершает движение по круговой ..траектории в пространстве (4ШГ.12).

Таким образом, щ едлагаемий прибор позволяет исследовать различные случаи возниюювения ускорения Кориолиса, имеет широкий диапазон демонстрахдаи и нагляден, позволяет применять его в щ оцессе .обучения.

ф1Аг,1

Ф14г,3

3

Фиг.

Фиг. 5

Фиг. 6

ПРИБОР ДПЯ .ЦЕМОНСТРАЩ-Ш УСКОРЕНИЯ КОРИОЛИСА, содержащий станину, вал, вращающуюся кулису с направляющими, расположенный на ней ползун, привод, датчики скоростей и ускооений, отличающийся тем, что, с целью расщирения кинематических возможностей,он снабжен размещенным на ползуне радиопередатчиком и прикреш1ен1сым к валу с возможностью перемещения и фиксации в двух взаимно перпендикулярных плоскостях диском, имеющим обод с направляющими, кулиса прикреплена к торцу диска с возможностью перемещения по направляющим кулисы или обода, а датчи- ки скоростей и ускорений размещены на ползуне попарно в трех взаимно перпендикулярных направлениях и подключены к радиопередатчику. сл с