專利名稱：雙向測(cè)力計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)中能同時(shí)顯示被測(cè)力的大小和方向的測(cè)力裝置。
在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，以往使用的測(cè)力裝置能同時(shí)顯示力的大小和方向的，只有使用兩根拉簧的“圓盤測(cè)力計(jì)”，但該儀器體大、笨重、夾持不便，“桿”的性狀不明顯，力的作用線不清，致使很多實(shí)驗(yàn)不采用。其它的測(cè)力計(jì)大都是采用一根拉簧，使用前需要根據(jù)被測(cè)力的方向事先予置。力的測(cè)量是物理教學(xué)中最基本的內(nèi)容之一，而由于上述各種測(cè)力計(jì)功能上的缺陷，給教學(xué)帶來(lái)諸多不便。特別是講授與力的矢量性質(zhì)有關(guān)的自然規(guī)律時(shí)，至今沒有理想的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，力的方向一般需通過判斷，力的大小主要依靠計(jì)算。由于學(xué)生缺少這方面的感性知識(shí)，對(duì)理論結(jié)果往往產(chǎn)生懷疑，是教學(xué)中的難點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種測(cè)力裝置，既能測(cè)量力的大小，又能顯示力的方向，且有足夠的可見度。該裝置“桿”的性狀明顯，質(zhì)輕便于夾持，可用其組裝成簡(jiǎn)單的桁架結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的構(gòu)造是在定長(zhǎng)的圓管中插入一根輕質(zhì)的中間粗兩端略細(xì)帶臺(tái)階的芯棒，在芯棒兩細(xì)端各套入一根壓簧(可根據(jù)需要選擇其倔強(qiáng)系數(shù))，將兩個(gè)帶螺紋的端帽穿過芯棒，分別上在圓管的兩端，使端帽與芯棒臺(tái)階正好與壓簧接觸而不受力。當(dāng)芯棒受力沿軸向任一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，必有一根壓簧被壓縮與被測(cè)力達(dá)到平衡，而另一壓簧處于游離狀態(tài)。在圓管中部開一軸向直槽，將一齒條裝在芯棒的中間部位并露出槽外。當(dāng)芯棒受力時(shí)，齒條通過帶動(dòng)與之配合的齒輪以及裝在齒輪上的指針轉(zhuǎn)動(dòng)，在半圓形刻度盤上顯示出被放大了的芯棒位移情況?？潭缺P零位在中間，通過指針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和轉(zhuǎn)角的大小即可讀出芯棒受力的方向和大小。由于芯棒及壓簧質(zhì)量很小，齒輪齒條配合得當(dāng)，對(duì)測(cè)力干涉很小，通過兩端帽的旋進(jìn)旋出，可以很方便的調(diào)零，從而保證了測(cè)力的精度。另外，根據(jù)需要該裝置可以很方便的夾持在能在特定平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的夾子上，使該裝置能自動(dòng)地調(diào)整方位，保持芯棒(通過拉線或接長(zhǎng)桿)指向力點(diǎn)，使測(cè)量中不產(chǎn)生分力，也提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。芯棒兩端還可以加接不同長(zhǎng)度的接長(zhǎng)桿和鉸鏈結(jié)構(gòu)，可方便的組成簡(jiǎn)單的桁架。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖
給出。
附圖是本實(shí)用新型的正視圖并做了部分剖開。
該裝置是在圓管(1)中插入芯棒(2)，芯棒(2)的兩端細(xì)部套入壓簧(3)，端帽(4)通過螺紋上在圓筒(1)上正好抵住壓簧(3)。當(dāng)芯棒(2)受到某一沿軸方向的力時(shí)，兩個(gè)壓簧(3)中必有一個(gè)被壓縮，其壓縮程度通過裝在芯棒(2)上的齒條(5)和齒輪(6)、指針(7)在刻度盤(8)上顯示出來(lái)。由指針(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以表示出是哪端的簧被壓縮，從而得到力的方向。
本實(shí)用新型除壓簧外，均可用有一定強(qiáng)度的工程塑料制造。
權(quán)利要求1.在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中能同時(shí)顯示被測(cè)力的大小和方向，并有較大可見度的雙向測(cè)力計(jì)，其特征在于a.在圓管中有一輕質(zhì)的中間粗兩端略細(xì)的帶臺(tái)階的芯棒，在芯棒兩端各套入一根壓簧，兩只帶細(xì)紋的端帽分別穿過芯棒上在圓管兩端，使端帽與芯棒臺(tái)階正好與壓簧接觸；b.在圓管中部開有一軸向直槽，一齒條裝于芯棒中間部位并露出槽外，齒條可帶動(dòng)裝于圓管上的齒輪和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，在零位在中間的半圓形刻度盤上顯示芯棒位移的大小和方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于可在芯棒兩端加接接長(zhǎng)桿。
專利摘要本實(shí)用新型是一種在教學(xué)中能同時(shí)顯示被測(cè)力的大小和方向的雙向測(cè)力計(jì)。本裝置采用兩根壓簧套入輕質(zhì)的中間粗兩端細(xì)的芯棒上，用兩端帽封在圓管中，并通過裝在芯棒中部的齒條將芯棒受力產(chǎn)生的位移傳遞給齒輪，又通過指針予以放大，于是指針的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角大小顯示出被測(cè)力的方向和大小。將該裝置夾持在可轉(zhuǎn)動(dòng)的夾子上，能保持該測(cè)力計(jì)自動(dòng)指向力點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L1/04GK2035469SQ8820832
公開日1989年4月5日 申請(qǐng)日期1988年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月16日
發(fā)明者馮振家, 劉凱, 袁寶奎, 沈英琪, 楊樹蘋 申請(qǐng)人:國(guó)家教育委員會(huì)教學(xué)儀器研究所