多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。其包括底座、頂架、兩根左升降臂、兩根右升降臂、四個(gè)導(dǎo)向槽、上部絲母座、下部絲母座、多個(gè)U形擋塊、電機(jī)座、電機(jī)和絲杠。本發(fā)明的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物進(jìn)行安全的垂直運(yùn)輸，能在額定載荷情況下實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)在工作行程范圍內(nèi)的任意位置懸停、上平臺(tái)勻速舉升、速度和位移實(shí)時(shí)控制和顯示。能在教學(xué)中提供一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)的演示教具，演示相關(guān)的力學(xué)運(yùn)動(dòng)，為學(xué)生提供更加生動(dòng)形象運(yùn)動(dòng)變化。同時(shí)能為科研人員提供一種對(duì)支架應(yīng)力、運(yùn)動(dòng)速度分析的機(jī)械器具，通過(guò)改變運(yùn)動(dòng)模式以對(duì)不同的力臂進(jìn)行應(yīng)力分析，從而得到相關(guān)的科研數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊、操作簡(jiǎn)單且運(yùn)動(dòng)模式多樣等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，剪刀架機(jī)構(gòu)已大量應(yīng)用于民航領(lǐng)域的特種設(shè)備中，其作用是對(duì)貨物垂直進(jìn)行運(yùn)輸，并能夠在運(yùn)輸過(guò)程中提供不同的運(yùn)輸速度以及不同大小的力。但在教學(xué)研究中，尚缺少一種能夠?yàn)閷W(xué)生演示相關(guān)的力學(xué)運(yùn)動(dòng)，為學(xué)生提供更加生動(dòng)形象運(yùn)動(dòng)變化的演示機(jī)械，同時(shí)在科研中用于科研人員對(duì)支架應(yīng)力、運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行研究的機(jī)械。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括底座、頂架、兩根左升降臂、兩根右升降臂、四個(gè)導(dǎo)向槽、上部絲母座、下部絲母座、多個(gè)U形擋塊、電機(jī)座、電機(jī)和絲杠；其中底座由兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)支架和兩根沿左右方向平行設(shè)置在兩個(gè)側(cè)支架頂部前后端的橫梁組成；頂架為由四根橫梁組成的矩形框架結(jié)構(gòu)，設(shè)置在底座上方；四個(gè)導(dǎo)向槽分別設(shè)置在頂架的前后橫梁以及底座上兩根橫梁的左側(cè)部位；兩根左升降臂的下端分別鉸接在底座上兩根橫梁的右端，上端分別通過(guò)軸承和軸承銷(xiāo)設(shè)置在位于頂架上前后橫梁的兩個(gè)導(dǎo)向槽內(nèi)；兩根右升降臂的上端分別鉸接在頂架上前后橫梁的右端，下端分別通過(guò)軸承和軸承銷(xiāo)設(shè)置在位于底座上兩根橫梁的兩個(gè)導(dǎo)向槽內(nèi)，并且一根右升降臂和與其位于同一側(cè)的一根左升降臂的中部鉸接在一起，因此每根左升降臂或右升降臂的一端能夠在導(dǎo)向槽內(nèi)滑動(dòng)；下部絲母座的兩端分別固定在位于底座上兩個(gè)導(dǎo)向槽內(nèi)的軸承銷(xiāo)內(nèi)端上，并且中部能夠貫穿絲杠的一端；多個(gè)U形擋塊的一側(cè)面相距安裝在左升降臂和右升降臂的內(nèi)表面上，并且前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置；電機(jī)座的兩端以可拆卸的方式分別插入在位于前后端的兩根左升降臂或右升降臂上相同部位的兩個(gè)U形擋塊的開(kāi)口內(nèi)；電機(jī)和絲杠的一端通過(guò)推力軸承及聯(lián)軸器以電機(jī)座中部為中心連接在一起；上部絲母座的兩端以可拆卸的方式分別插入在兩根左升降臂或右升降臂上部相同部位的兩個(gè)U形擋塊的開(kāi)口內(nèi)，并且中部能夠貫穿絲杠的一端。
[0005]所述的左升降臂和右升降臂鉸接處的內(nèi)表面上分別安裝有一個(gè)U形擋塊，每根左升降臂或右升降臂上位于鉸接處下方的U形擋塊的開(kāi)口向上，而位于鉸接處上方的U形擋塊的開(kāi)口則向下。
[0006]所述的底座上兩根橫梁的內(nèi)側(cè)面中部和右端分別安裝有一個(gè)U形擋塊。
[0007]所述的導(dǎo)向槽位置處安裝有位移和速度傳感器，能夠測(cè)量系統(tǒng)的位移和速度。
[0008]本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)貨物進(jìn)行安全的垂直運(yùn)輸，能夠在額定載荷情況下實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)在工作行程范圍內(nèi)的任意位置懸停、上平臺(tái)勻速舉升、速度和位移實(shí)時(shí)控制和顯示。能夠在教學(xué)中提供一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)的演示教具，演示相關(guān)的力學(xué)運(yùn)動(dòng)，為學(xué)生提供更加生動(dòng)形象的運(yùn)動(dòng)變化。同時(shí)能夠?yàn)榭蒲腥藛T提供一種對(duì)支架應(yīng)力、運(yùn)動(dòng)速度分析的機(jī)械器具，通過(guò)改變運(yùn)動(dòng)模式以對(duì)不同的力臂進(jìn)行應(yīng)力分析，從而得到相關(guān)的科研數(shù)據(jù)。另外，本系統(tǒng)還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊、操作簡(jiǎn)單且運(yùn)動(dòng)模式多樣等優(yōu)點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行第一種動(dòng)力模式演示時(shí)結(jié)構(gòu)立體圖。
[0010]圖2為本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中電機(jī)、電機(jī)座、絲杠、上部絲母座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行第二種動(dòng)力模式演示時(shí)部分結(jié)構(gòu)立體圖。
[0012]圖4本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行第三種動(dòng)力模式演示時(shí)部分結(jié)構(gòu)立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]如圖1一圖4所示，本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括底座1、頂架2、兩根左升降臂3、兩根右升降臂4、四個(gè)導(dǎo)向槽5、上部絲母座6、下部絲母座7、多個(gè)U形擋塊8、電機(jī)座9、電機(jī)10和絲杠11 ;其中底座I由兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)支架12和兩根沿左右方向平行設(shè)置在兩個(gè)側(cè)支架12頂部前后端的橫梁13組成；頂架2為由四根橫梁組成的矩形框架結(jié)構(gòu)，設(shè)置在底座I上方；四個(gè)導(dǎo)向槽5分別設(shè)置在頂架2的前后橫梁以及底座I上兩根橫梁13的左側(cè)部位；兩根左升降臂3的下端分別鉸接在底座I上兩根橫梁13的右端，上端分別通過(guò)軸承16和軸承銷(xiāo)設(shè)置在位于頂架2上前后橫梁的兩個(gè)導(dǎo)向槽5內(nèi)；兩根右升降臂4的上端分別鉸接在頂架2上前后橫梁13的右端，下端分別通過(guò)軸承13和軸承銷(xiāo)設(shè)置在位于底座I上兩根橫梁13的兩個(gè)導(dǎo)向槽5內(nèi)，并且一根右升降臂4和與其位于同一側(cè)的一根左升降臂3的中部鉸接在一起，因此每根左升降臂3或右升降臂4的一端能夠在導(dǎo)向槽5內(nèi)滑動(dòng)；下部絲母座7的兩端分別固定在位于底座I上兩個(gè)導(dǎo)向槽5內(nèi)的軸承銷(xiāo)內(nèi)端上，并且中部能夠貫穿絲杠11的一端；多個(gè)U形擋塊8的一側(cè)面相距安裝在左升降臂3和右升降臂4的內(nèi)表面上，并且前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置；電機(jī)座9的兩端以可拆卸的方式分別插入在位于前后端的兩根左升降臂3或右升降臂4上相同部位的兩個(gè)U形擋塊8的開(kāi)口內(nèi)；電機(jī)10和絲杠11的一端通過(guò)推力軸承14及聯(lián)軸器15以電機(jī)座9中部為中心連接在一起；上部絲母座6的兩端以可拆卸的方式分別插入在兩根左升降臂3或右升降臂4上部相同部位的兩個(gè)U形擋塊8的開(kāi)口內(nèi)，并且中部能夠貫穿絲杠11的一端。
[0015]所述的左升降臂3和右升降臂4鉸接處的內(nèi)表面上分別安裝有一個(gè)U形擋塊8，每根左升降臂3或右升降臂4上位于鉸接處下方的U形擋塊8的開(kāi)口向上，而位于鉸接處上方的U形擋塊8的開(kāi)口則向下。
[0016]所述的底座I上兩根橫梁13的內(nèi)側(cè)面中部和右端分別安裝有一個(gè)U形擋塊8。
[0017]所述的導(dǎo)向槽5位置處安裝有位移和速度傳感器，能夠測(cè)量系統(tǒng)的位移和速度。
[0018]現(xiàn)將本發(fā)明提供的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用方法闡述如下:
[0019]當(dāng)需要利用本系統(tǒng)演示或研究稱(chēng)之為斜推的第一種動(dòng)力模式時(shí)，如圖1所示，首先由工作人員將電機(jī)座9的兩端分別插入在位于鉸接處下方的兩根右升降臂4上相同部位的兩個(gè)U形擋塊8的開(kāi)口內(nèi)，將絲杠11的外端貫穿上部絲母座6的中部，然后將上部絲母座6的兩端分別插入在位于鉸接處上方的兩根左升降臂3上相同部位的兩個(gè)U形擋塊8的開(kāi)口內(nèi)，之后啟動(dòng)電機(jī)10以使絲杠11旋轉(zhuǎn)，由此向斜上方推動(dòng)上部絲母座6，在上部絲母座6的帶動(dòng)下，兩根左升降臂3和兩根右升降臂4的一端將在四個(gè)導(dǎo)向槽5中同時(shí)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，最后將頂架2舉升。反之，電機(jī)10反向旋轉(zhuǎn)時(shí)可使頂架2下降。
[0020]當(dāng)需要利用本系統(tǒng)演示或研究稱(chēng)之為垂直推動(dòng)的第二種動(dòng)力模式時(shí)，如圖3所示，首先由工作人員將電機(jī)座9的兩端分別插入在底座I上兩根橫梁13內(nèi)側(cè)面中部的兩個(gè)U形擋塊8的開(kāi)口內(nèi)，將絲杠11的外端貫穿上部絲母座6的中部，然后將上部絲母座6的兩端分別插入在位于鉸接處的兩個(gè)U形擋塊8的開(kāi)口內(nèi)，之后啟動(dòng)電機(jī)10以使絲杠11旋轉(zhuǎn)，由此向上推動(dòng)上部絲母座6，在上部絲母座6的帶動(dòng)下，兩根左升降臂3和兩根右升降臂4的一端將在四個(gè)導(dǎo)向槽5中同時(shí)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，最后將頂架2舉升。反之，電機(jī)10反向旋轉(zhuǎn)時(shí)可使頂架2下降。
[0021]當(dāng)需要利用本系統(tǒng)演示或研究稱(chēng)之為平推的第三種動(dòng)力模式時(shí)，如圖4所示，首先由工作人員將絲杠11的外端貫穿下部絲母座7的中部，將電機(jī)座9的兩端分別插入在底座I上兩根橫梁13內(nèi)側(cè)面中部的兩個(gè)U形擋塊8的開(kāi)口內(nèi)，之后啟動(dòng)電機(jī)10以使絲杠11旋轉(zhuǎn)，由此向左推動(dòng)下部絲母座7，在下部絲母座7的帶動(dòng)下，兩根左升降臂3和兩根右升降臂4的一端將在四個(gè)導(dǎo)向槽5中同時(shí)向左側(cè)滑動(dòng)，最后將頂架2降低。反之，電機(jī)10反向旋轉(zhuǎn)時(shí)可將頂架2舉升。
[0022]以上三種動(dòng)力模式是根據(jù)電機(jī)座9和上部絲母座6的安裝位置不同來(lái)提供不同的輸入方式，因此在教學(xué)運(yùn)用中，能夠根據(jù)所提供的輸入大小來(lái)達(dá)到不同的運(yùn)動(dòng)模式，提供不同的力學(xué)運(yùn)動(dòng)模式。在科學(xué)研究中，憑借不同的運(yùn)動(dòng)模式，能夠?yàn)榭蒲腥藛T提供更多的研究點(diǎn)，以便對(duì)不同運(yùn)動(dòng)模式下不同部位的受力進(jìn)行研究。
[0023]雖然已經(jīng)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)或替換。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)上的沖突，各實(shí)施例中的特征均可相互結(jié)合起來(lái)，所形成的組合式特征仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:其包括底座(I)、頂架(2)、兩根左升降臂(3)、兩根右升降臂(4)、四個(gè)導(dǎo)向槽(5)、上部絲母座(6)、下部絲母座(7)、多個(gè)U形擋塊(8)、電機(jī)座(9)、電機(jī)(10)和絲杠(11);其中底座⑴由兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)支架(12)和兩根沿左右方向平行設(shè)置在兩個(gè)側(cè)支架(12)頂部前后端的橫梁(13)組成；頂架(2)為由四根橫梁組成的矩形框架結(jié)構(gòu)，設(shè)置在底座(I)上方；四個(gè)導(dǎo)向槽(5)分別設(shè)置在頂架(2)的前后橫梁以及底座(I)上兩根橫梁(13)的左側(cè)部位；兩根左升降臂(3)的下端分別鉸接在底座(I)上兩根橫梁(13)的右端，上端分別通過(guò)軸承(16)和軸承銷(xiāo)設(shè)置在位于頂架(2)上前后橫梁的兩個(gè)導(dǎo)向槽(5)內(nèi)；兩根右升降臂(4)的上端分別鉸接在頂架(2)上前后橫梁(13)的右端，下端分別通過(guò)軸承(16)和軸承銷(xiāo)設(shè)置在位于底座(I)上兩根橫梁(13)的兩個(gè)導(dǎo)向槽(5)內(nèi)，并且一根右升降臂⑷和與其位于同一側(cè)的一根左升降臂⑶的中部鉸接在一起，因此每根左升降臂(3)或右升降臂(4)的一端能夠在導(dǎo)向槽(5)內(nèi)滑動(dòng)；下部絲母座(7)的兩端分別固定在位于底座(I)上兩個(gè)導(dǎo)向槽(5)內(nèi)的軸承銷(xiāo)內(nèi)端上，并且中部能夠貫穿絲杠(11)的一端；多個(gè)U形擋塊(8)的一側(cè)面相距安裝在左升降臂(3)和右升降臂(4)的內(nèi)表面上，并且前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置；電機(jī)座(9)的兩端以可拆卸的方式分別插入在位于前后端的兩根左升降臂(3)或右升降臂(4)上相同部位的兩個(gè)U形擋塊(8)的開(kāi)口內(nèi)；電機(jī)(10)和絲杠(11)的一端通過(guò)推力軸承(14)及聯(lián)軸器(15)以電機(jī)座(9)中部為中心連接在一起；上部絲母座￠)的兩端以可拆卸的方式分別插入在兩根左升降臂(3)或右升降臂(4)上部相同部位的兩個(gè)U形擋塊(8)的開(kāi)口內(nèi)，并且中部能夠貫穿絲杠(11)的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的左升降臂(3)和右升降臂(4)鉸接處的內(nèi)表面上分別安裝有一個(gè)U形擋塊(8)，每根左升降臂(3)或右升降臂(4)上位于鉸接處下方的U形擋塊(8)的開(kāi)口向上，而位于鉸接處上方的U形擋塊(8)的開(kāi)口則向下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的底座(I)上兩根橫梁(13)的內(nèi)側(cè)面中部和右端分別安裝有一個(gè)U形擋塊(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多輸入型剪刀架實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的導(dǎo)向槽(5)位置處安裝有位移和速度傳感器，能夠測(cè)量系統(tǒng)的位移和速度。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK104408996SQ201410698862
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】王濤, 張威, 唐杰, 許天明, 顏超 申請(qǐng)人:中國(guó)民航大學(xué)