本發(fā)明專利涉及實(shí)驗(yàn)儀，尤其涉及一種豎直抽拉式三維調(diào)節(jié)定量驗(yàn)證錐體上滾條件實(shí)驗(yàn)儀。

背景技術(shù)：

錐體上滾實(shí)驗(yàn)儀是大、中學(xué)校用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的一種演示性實(shí)驗(yàn)儀器。資料顯示，全國(guó)大、中學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室的錐體上軌實(shí)驗(yàn)儀遍布采用底座上固定兩個(gè)關(guān)于中心線為對(duì)稱的固定導(dǎo)軌，采用一個(gè)固定尺寸的雙圓錐體只能做演示性實(shí)驗(yàn)。這種演示形式僅滿足錐體上滾條件無數(shù)種狀態(tài)的某一種狀態(tài)。該裝置只能通過演示雙圓錐體上軌過程演示給學(xué)生看，盡管也是通過雙圓錐體重心由高到低變化，從錐體上滾所產(chǎn)生的視角效果來演示重力做功，使之重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。但是，從培養(yǎng)學(xué)生能力方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，很難從實(shí)驗(yàn)原理和雙錐體上滾運(yùn)動(dòng)機(jī)理角度，從更高、更深層次上理解錐體上滾的本質(zhì)和內(nèi)涵，更無法讓學(xué)生通過動(dòng)手設(shè)計(jì)來完成該實(shí)驗(yàn)。為此，申請(qǐng)者于2012年1月18日申請(qǐng)到專利號(hào)為ZL201120221352.1的“三維可調(diào)式錐體上滾設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)儀”實(shí)用新型專利，在雙導(dǎo)軌對(duì)稱轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，采用了球體機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)形式來改變兩軌道平面傾角，由于這種球體結(jié)構(gòu)制造工藝相對(duì)麻煩，造價(jià)也相對(duì)較高，又于2013年3月20日申請(qǐng)到專利號(hào)為ZL201220433596.0的“模塊化全方位可調(diào)式定量驗(yàn)證錐體上滾條件實(shí)驗(yàn)儀”實(shí)用新型專利，為了改變導(dǎo)軌傾角，使豎直主軸降低，而采用了模塊化結(jié)構(gòu)，為豎直軸降低高度的準(zhǔn)確測(cè)量帶來困難，精度不高誤差大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠準(zhǔn)確改變導(dǎo)軌傾角，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度的豎直抽拉式三維調(diào)節(jié)定量驗(yàn)證錐體上滾條件實(shí)驗(yàn)儀。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

豎直抽拉式三維調(diào)節(jié)定量驗(yàn)證錐體上滾條件實(shí)驗(yàn)儀，包括：支撐腿、底座、調(diào)平水平泡、始端支撐腿腳、底座中線刻度尺、兩導(dǎo)軌初始位置投影線、左導(dǎo)軌末端支撐腿腳、左支撐腿游標(biāo)尺、右支撐腿腳、右支撐腿游標(biāo)尺、導(dǎo)軌末端支撐腿滑槽、指示支撐腿位置主尺、左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌；

在底座下面設(shè)置支撐腿，在底座上表面設(shè)置調(diào)平水平泡，在底座左端設(shè)置有始端支撐腿腳；始端支撐腿腳上端和左導(dǎo)軌及右導(dǎo)軌的一端活動(dòng)連接；

左導(dǎo)軌的另一端設(shè)置有左支撐腿，右導(dǎo)軌的另一端設(shè)置有右支撐腿，左支撐腿腳和右支撐腿腳可分別從B₁和B₂位置沿滑道關(guān)于中心線對(duì)稱向左右兩邊對(duì)稱移動(dòng)；左支撐腿和右支撐腿靠主尺一邊分別設(shè)置有左游標(biāo)尺和右游標(biāo)尺；

在左導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿和右導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿上端分別設(shè)置有左導(dǎo)軌方位螺旋和右導(dǎo)軌方位螺旋，在左導(dǎo)軌方位螺旋和右導(dǎo)軌方位螺旋頂端分別設(shè)置有左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸可分別沿左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽滑動(dòng)；

在左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸位置確定后，由左導(dǎo)軌與右導(dǎo)軌確定的平面可圍繞左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸組成的轉(zhuǎn)動(dòng)軸自由移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選：始端支撐腿腳包括：始端固定空心支撐腿，在空心支撐腿上端設(shè)置一可上下移動(dòng)的始端移動(dòng)支撐桿，始端移動(dòng)支撐桿上帶有刻度尺，始端移動(dòng)支撐桿上端設(shè)置有左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套，左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套內(nèi)套設(shè)左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸，左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸可在左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選：左支撐腿和右支撐腿分別設(shè)置有左支撐腿固定螺絲和右支撐腿固定螺絲，左支撐腿和右支撐腿上端分別設(shè)置有左支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋和右支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋。

作為優(yōu)選：共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸與左導(dǎo)軌和右導(dǎo)軌的始端連接，左導(dǎo)軌可圍繞共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)，右軌道可圍繞共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選：左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸與右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸間距為2cm。

作為優(yōu)選：左轉(zhuǎn)動(dòng)軸與右轉(zhuǎn)動(dòng)軸關(guān)于左右導(dǎo)軌豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套中心線為對(duì)稱。

本發(fā)明的有益效果是：

1、設(shè)計(jì)多個(gè)模塊，可由學(xué)生自行組裝和調(diào)節(jié)，全方位培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新能力；

2、軌道末端支撐腿移動(dòng)距離精度達(dá)到了0.1mm，為此而計(jì)算出來的軌道間夾角γ精度較高；

3、對(duì)稱改變左右支撐腿間的夾角，是通過改變左右導(dǎo)軌方位螺旋支撐柱方位來實(shí)現(xiàn)，使之無論左右導(dǎo)軌間的夾角為多少，左右導(dǎo)軌方位螺旋支撐柱均能圍繞其各自轉(zhuǎn)動(dòng)軸自由旋轉(zhuǎn)；

4、改變導(dǎo)軌夾角，左右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸可在左右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽中滑動(dòng)來改變軌道長(zhǎng)度，同時(shí)，左右軌道可分別圍繞左右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

5、通過豎直下拉軸來改變左右導(dǎo)軌平面相對(duì)水平面傾角，左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸既可以圍繞左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，左右軌道又可以分別圍繞左右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；

6、采用這種結(jié)構(gòu)，操作方便，實(shí)驗(yàn)精度高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明底座結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)左視圖；

圖3是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)右視圖；

圖4是本發(fā)明左右導(dǎo)軌平行(初始位置)時(shí)及始端與末端連接結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖5是本發(fā)明左右軌道始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸與豎直抽拉桿沿軌道方向正視圖；

圖6是本發(fā)明左右軌道對(duì)稱張開γ角度狀態(tài)俯視圖；

圖7是本發(fā)明豎直抽下拉桿下拉調(diào)節(jié)左右軌道平面傾斜整體機(jī)構(gòu)左視圖；

圖8是本發(fā)明軌道末端支撐腿腳游標(biāo)尺精度示意圖；

圖9是本發(fā)明驗(yàn)證錐體上滾條件實(shí)驗(yàn)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。下述實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

如圖1所示，為底座整體俯視圖。2、底座，3、調(diào)平水平泡，4、始端支撐腿腳，5、底座中線刻度尺，6、兩導(dǎo)軌初始位置投影線，7、左導(dǎo)軌末端支撐腿腳，7-0、左支撐腿游標(biāo)尺，8、右支撐腿腳，8-0、右支撐腿游標(biāo)尺，9、導(dǎo)軌末端支撐腿滑槽，9-0、指示支撐腿位置主尺；

如圖2所示，為實(shí)驗(yàn)儀整體結(jié)構(gòu)左正視圖。1、支撐腳，4-0、始端空心固定支撐腿，4-1、始端移動(dòng)支撐桿，4-2、始端移動(dòng)支撐桿刻度，4-3、左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套，4-4、始端移動(dòng)支撐桿固定螺絲，7、左導(dǎo)軌末端支撐腿腳，7-1、左支撐腿腳鎖緊螺絲，7-2、左導(dǎo)軌末端固定支撐腿，7-3、左導(dǎo)軌末端支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋，7-4、左導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿，7-5、左導(dǎo)軌方位螺旋支撐柱，7-7、左導(dǎo)軌方位螺旋支撐柱鎖緊螺絲，11、左導(dǎo)軌，11-0、左導(dǎo)軌始端水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，11-2、左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，11-1、左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽，11-12、左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

如圖3所示，為實(shí)驗(yàn)儀整體結(jié)果右正視圖。1、支撐腳，4-0、始端空心固定支撐腿，4-1、始端移動(dòng)支撐桿，4-2、始端移動(dòng)支撐桿刻度，4-3、左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套，4-4、始端移動(dòng)支撐桿固定螺絲，8、右導(dǎo)軌末端支撐腿腳，8-1、右導(dǎo)軌末端支撐腿腳鎖緊螺絲，8-2、右導(dǎo)軌末端固定支撐腿，8-3、右導(dǎo)軌末端支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋，8-4、右導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿，8-5、右導(dǎo)軌末端方位螺旋支撐柱，8-7、右導(dǎo)軌末端方位螺旋支撐柱鎖緊螺絲，12、右導(dǎo)軌，12-0、右導(dǎo)軌始端水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，12-2、右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，12-1、右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽，11-12、左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

如圖4所示，為左右導(dǎo)軌平行時(shí)及始端與末端連接結(jié)構(gòu)俯視圖。4-3、左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套，11、左導(dǎo)軌，11-0、左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，11-1、左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽，11-2、左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，12、右導(dǎo)軌，12-0、右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，12-1、右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽，12-2、右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，11-12、左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

如圖5所示，為左右軌道始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸與豎直抽拉桿沿軌道方向正視圖。4-0、始端空心固定支撐腿，4-1、始端移動(dòng)支撐桿，4-2、始端移動(dòng)支撐桿刻度，4-3、左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套，4-4、始端移動(dòng)支撐桿固定螺絲，11-0、左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，11-3、左軌道轉(zhuǎn)動(dòng)軸活動(dòng)空隙，12、右導(dǎo)軌，12-0、右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，11-12、左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸，12-3、右軌道轉(zhuǎn)動(dòng)軸活動(dòng)空隙；

如圖6所示，為左右軌道對(duì)稱張開角度狀態(tài)俯視圖。2、底座，3、調(diào)平水平泡，4、始端支撐腿腳，4-3、左右軌道始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套，5、底座中線刻度尺，6、兩導(dǎo)軌初始位置投影線，7、左導(dǎo)軌末端支撐腿腳，8、右軌道末端支撐腿腳，11、左導(dǎo)軌，11-0、左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，12、右導(dǎo)軌，12-0、右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，11-12、左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸。

本實(shí)施例的豎直抽拉式三維調(diào)節(jié)定量驗(yàn)證錐體上滾條件實(shí)驗(yàn)儀，在底座2下面設(shè)置三個(gè)支撐腿1，在底座上表面設(shè)置一調(diào)平水平泡3，在底座左端設(shè)置有始端固定空心支撐腿4-0，在空心支撐腿上端設(shè)置一可上下移動(dòng)的始端移動(dòng)支撐桿4-1，始端移動(dòng)支撐桿4-1上帶有刻度尺4-2，始端移動(dòng)支撐桿4-1上端設(shè)置有左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套4-3，左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套4-3內(nèi)套設(shè)左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-12，左右導(dǎo)軌始端轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-12可在左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套4-3內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；左導(dǎo)軌的右端設(shè)置有左支撐腿7-2，右導(dǎo)軌的右端設(shè)置有右支撐腿8-2，左支撐腿腳7和右支撐腿腳8可分別從B₁和B₂位置沿滑道9關(guān)于中心線5對(duì)稱向左右兩邊對(duì)稱移動(dòng)，左支撐腿7和右支撐腿8靠主尺9-0一邊分別設(shè)置有左游標(biāo)尺7-0和右游標(biāo)尺8-0，左支撐腿7和右支撐腿8分別設(shè)置有左支撐腿固定螺絲7-1和右支撐腿固定螺絲8-1，左支撐腿7-2和右支撐腿8-2上端分別設(shè)置有左支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋7-3和右支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋8-3，分別用來調(diào)節(jié)左導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿7-4和右導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿8-4高度，在左導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿7-4和右導(dǎo)軌末端移動(dòng)空心支撐桿8-4上端分別設(shè)置有左導(dǎo)軌方位螺旋7-5和右導(dǎo)軌方位螺旋8-5，在左導(dǎo)軌方位螺旋7-5和右導(dǎo)軌方位螺旋8-5頂端分別設(shè)置有左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2，左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2可分別沿左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽11-1和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸滑槽12-1滑動(dòng)，在左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2位置確定后，由左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌12確定的平面可圍繞左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2組成的轉(zhuǎn)動(dòng)軸自由移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，在左導(dǎo)軌11和右導(dǎo)軌12的始端設(shè)置有左導(dǎo)軌11和右軌道12的共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-12，同時(shí)，左導(dǎo)軌11可圍繞共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-12上的左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-0水平轉(zhuǎn)動(dòng)，右軌道12可圍繞共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-12上的右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-0水平轉(zhuǎn)動(dòng)，左轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-0與右轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-0關(guān)于左右導(dǎo)軌豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套4-3中心線為對(duì)稱，且左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-0與右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-0間距(或左右軌道平行時(shí))為2cm。

圖1為儀器底座中心線縱向標(biāo)尺與導(dǎo)軌末端橫向標(biāo)尺示意圖中，每一格代表1cm，每1cm又被分成10格，每格代表1mm；如圖8所示，為軌道末端支撐腿腳微尺精度，采用微尺上10格與主尺上9格(9mm)對(duì)應(yīng)，即將1mm分配到微尺上的10格上，則微尺上的1格代表0.1mm，也就是說微尺精度為0.1mm。

本實(shí)施例的使用方法：

1、調(diào)平底座：調(diào)節(jié)三個(gè)支撐腿1高度，使之底座2上調(diào)平水平泡3的水泡處于園圈中央位置，則底座2調(diào)節(jié)水平；

2、調(diào)節(jié)兩導(dǎo)軌處于同一水平面上：上下調(diào)節(jié)始端移動(dòng)支撐桿4-1，使之始端移動(dòng)支撐桿刻度4-2上的0刻度線剛好與始端空心固定支撐腿4-0上沿齊平，鎖緊始端移動(dòng)支撐桿固定螺絲4-4；將左導(dǎo)軌11的左支撐腿腳7微尺7-0中央線與右導(dǎo)軌12的右支撐腿腳8微尺8-0中央線分別放至與中線5兩側(cè)線6對(duì)應(yīng)重合，此時(shí)，左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌12平行；將水平尺傾斜放在左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌12上表面，調(diào)節(jié)軌道末端左支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋7-3和右支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋8-3，使之水平尺水泡處于圓圈中央位置，此時(shí)，左導(dǎo)軌11與右導(dǎo)軌12調(diào)節(jié)至同一水平面上；如圖2、圖3、圖4所示；

3、根據(jù)老師所給雙圓錐體底面直徑、高度，以及錐體最終所滾位置，來推算其它參量；

4、根據(jù)所推算相關(guān)參量，調(diào)節(jié)左導(dǎo)軌11的支撐腿腳7和右導(dǎo)軌12的支撐腿腳8沿左右軌道末端支撐腿腳滑槽9移動(dòng)相應(yīng)距離，此過程中，左軌道11圍繞左導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸A₁11-0水平向左轉(zhuǎn)動(dòng)，右軌道12圍繞右導(dǎo)軌始端水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸A₂12-0水平向右轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，左導(dǎo)軌11的左導(dǎo)軌末端轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2沿左導(dǎo)軌末端移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)滑槽11-1移動(dòng)，右軌道12的右導(dǎo)軌末端轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2沿右導(dǎo)軌末端移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)滑槽12-1移動(dòng)，此時(shí)，左支撐腿腳7從B₁移至C₁位置、右支撐腿腳8從B₂移至C₂位置，再次將水平尺放置在左導(dǎo)軌11與右軌道12上表面，分別調(diào)節(jié)導(dǎo)軌末端的左導(dǎo)軌末端支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋7-3與右導(dǎo)軌末端支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋8-3，以確保左軌道11與右軌道12處于同一水平面內(nèi)。如圖2、圖3所示；

5、調(diào)節(jié)左導(dǎo)軌方位螺旋支撐柱7-5與右導(dǎo)軌方位螺旋支撐柱8-5，使之左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2與右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2分別與左導(dǎo)軌11和右導(dǎo)軌12夾角平分線垂直，分別鎖定左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2與右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2的左導(dǎo)軌末端方位螺旋支撐柱7-5與右導(dǎo)軌末端方位螺旋支撐柱8-5的左導(dǎo)軌末端方位螺旋支撐柱鎖緊螺絲7-7和右導(dǎo)軌末端方位螺旋支撐柱鎖緊螺絲8-7；

6、根據(jù)所推算參數(shù)，將軌道始端移動(dòng)支撐桿4-1下調(diào)至相應(yīng)刻度，左軌道11與右軌道12所確定的平面將圍繞左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2與右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，該過程，同時(shí)左導(dǎo)軌11和右導(dǎo)軌12分別圍繞左導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸11-2和右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸12-2配合移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；

7、各個(gè)環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)好后，鎖緊所有轉(zhuǎn)動(dòng)處的固定螺絲；

8、將圓錐放至導(dǎo)軌始端(低端)處進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖7所示；

9、根據(jù)雙錐體放在錐體導(dǎo)軌上滾與不滾來調(diào)節(jié)始端移動(dòng)支撐桿4-1，以改變始端移動(dòng)支撐桿刻度值4-2，如此反復(fù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至雙圓錐體剛好滾動(dòng)為止，以此來驗(yàn)證錐體上滾條件是否正確。同時(shí)，以實(shí)驗(yàn)值與理論值進(jìn)行比較，來計(jì)算百分誤差。

實(shí)施原理：

1、左右導(dǎo)軌始端豎直軸下拉高度推算方法

在左右導(dǎo)軌被此關(guān)于中心線對(duì)稱、平行且上表面水平前提條件下。設(shè)左右導(dǎo)軌始端空心固定支撐腿中心至左右導(dǎo)軌末端支撐腿腳中心處的垂直距離l，左右導(dǎo)軌始端移動(dòng)支撐桿下降高度(即左右導(dǎo)軌始端豎直軸下拉高度)h_i，左右導(dǎo)軌始端軸承處下降高度h_i后，左右導(dǎo)軌始端豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸套中心至左右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(或擋錐物A)處為a_i(即軌道長(zhǎng)度)，左右導(dǎo)軌所確定平面傾角為α_i，如圖(9-a)所示。根據(jù)雙錐體直徑m與高n，計(jì)算錐體頂角正切

tanβ_i＝m/2/n/2＝m/n ……(1)

根據(jù)雙錐體高度n，確定左右導(dǎo)軌夾角一半正切

tanγ_i/2＝s/2/l＝s/2l ……(2)

依據(jù)錐體上滾條件

讓

tanβ_i/2·tanγ_i/2＝f_i……(4)

則tanα_i＜f_i，即得

2、錐體上滾實(shí)驗(yàn)相關(guān)參數(shù)的測(cè)量方法

調(diào)節(jié)底座三個(gè)支撐腿，讓底座水平泡處于圓圈中央，合并錐體實(shí)驗(yàn)儀左右導(dǎo)軌末端支撐腿腳，使之左右導(dǎo)軌近乎平行，調(diào)節(jié)始端移動(dòng)支撐桿，讓始端移動(dòng)支撐桿刻度的0刻度線與始端空心固定支撐腿上端齊平，擰緊始端移動(dòng)支撐桿固定螺絲，將水平尺放置在左右導(dǎo)軌上表面的不同方位，分別調(diào)節(jié)左右導(dǎo)軌末端支撐桿上下調(diào)節(jié)螺旋，使之兩導(dǎo)軌處于同一水平面(水平尺氣泡位于中央)上，讀出始端空心固定支撐腿中心至左右導(dǎo)軌末端支撐腿腳中心連線垂直距離l，對(duì)稱移動(dòng)左右導(dǎo)軌末端支撐腿腳，使之左右導(dǎo)軌末端支撐腿腳中心間距為s，則左右導(dǎo)軌一半的正切

tanγ_i/2＝s/2/l＝s/2l…(6)

選定底面直徑m_i、高n_i的錐體，計(jì)算雙錐體頂角一半的正切

讓

tanβ_i/2·tanγ_i/2＝f_i……(8)

則tanα_i＜f_i，設(shè)左右導(dǎo)軌始端移動(dòng)支撐桿下降高度(即左右導(dǎo)軌始端豎直軸下拉高度)h_i，則得

需要特別說明的是，為了演示雙錐體在左右導(dǎo)軌上長(zhǎng)時(shí)間滾動(dòng)，需要延長(zhǎng)導(dǎo)軌長(zhǎng)度，可將擋錐物(A)固定在導(dǎo)軌最末端，則左右導(dǎo)軌末端擋錐物(A)間距應(yīng)該為雙錐體高度n，此時(shí)，可采用相似三角形將擋錐物所在導(dǎo)軌末端位置換算至左右導(dǎo)軌末端豎直方向移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上方處，這樣就可以確定左右導(dǎo)軌末端支撐腿腳中心之間的間距，從而確定左右導(dǎo)軌末端支撐腿腳相對(duì)中心線移動(dòng)間距s。