旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研究實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及流體力學(xué)研宄領(lǐng)域，具體的說是一種精確度高、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性高、重復(fù)性好、可量化計(jì)算的旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]乒乓球是生活中常見的球類運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)球也是乒乓球比賽中最為常見的技術(shù)。旋轉(zhuǎn)球體因受到氣流和球體表面的環(huán)流相互作用，在兩側(cè)出現(xiàn)壓力差從而影響運(yùn)動(dòng)軌跡，對旋轉(zhuǎn)球運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研宄具有很高的學(xué)術(shù)及實(shí)用價(jià)值。19世紀(jì)德國物理學(xué)家馬格納斯在研宄炮彈的飛行規(guī)律時(shí)觀測到這一現(xiàn)象，所以該現(xiàn)象被稱為“馬格納斯效應(yīng)”，與之對應(yīng)的壓強(qiáng)梯度力也被命名為“馬格納斯力”?，F(xiàn)有的對旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研宄僅停留在理論分析和仿真模擬階段，實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)還非常少?，F(xiàn)有技術(shù)雖然能大致控制球的旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向和前行速度，但其發(fā)球的各項(xiàng)數(shù)值精確度具有不確定性，不能保證多次實(shí)驗(yàn)中上述數(shù)據(jù)具有完全可重復(fù)性，因此不能定量分析影響旋轉(zhuǎn)球的因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種精確度高、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性高、重復(fù)性好、可量化計(jì)算的旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置。
[0004]—種旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有基板和固定板，固定板經(jīng)固定支柱設(shè)在基板的一端，其特征在于固定板依次設(shè)有彈射機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，固定板前方的基板上依次設(shè)有光電門激光器和帶有復(fù)寫紙的坐標(biāo)紙，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括調(diào)速電機(jī)、旋轉(zhuǎn)底座，旋轉(zhuǎn)底座上端部設(shè)有球體支撐板，旋轉(zhuǎn)底座下端部為與調(diào)速電機(jī)輸出軸相配合的軸套，固定板上設(shè)有通孔，調(diào)速電機(jī)與固定板固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸上端部經(jīng)通孔與旋轉(zhuǎn)底座下端部的軸套固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸下端部上設(shè)有與激光測速儀相配合的反光條。
[0005]本實(shí)用新型所述彈射機(jī)構(gòu)包括與固定板相連接的導(dǎo)軌、與導(dǎo)軌相配合的滑塊、支板、固定支架、滑桿和彈簧，滑塊與支板固定連接，滑桿分別經(jīng)左右兩個(gè)固定支架與支板固定連接，固定支架上設(shè)有與滑桿相配合的通孔，滑桿左端設(shè)有彈射板，左右兩個(gè)固定支架之間的滑桿上套有彈簧，彈簧左端與滑桿固定連接，彈簧右端與固定支架固定連接。
[0006]本實(shí)用新型所述滑桿上從右到左設(shè)有刻度線，方便讀取彈簧收縮距離。
[0007]本實(shí)用新型所述支板左右兩端設(shè)有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)設(shè)有與其相配合的固定螺栓，當(dāng)滑塊調(diào)整位置找準(zhǔn)球的中心后，用螺栓對彈射機(jī)構(gòu)進(jìn)行固定。
[0008]實(shí)驗(yàn)過程中，將旋轉(zhuǎn)球體放置在旋轉(zhuǎn)底座平臺(tái)上，調(diào)整彈射機(jī)構(gòu)的水平位置直至與乒乓球球心對齊，將激光測速儀放置在側(cè)面與旋轉(zhuǎn)底座對齊位置，調(diào)節(jié)光電門激光器使其測量中心與乒乓球中心在同一高度并能夠使乒乓球順利通過。當(dāng)關(guān)閉調(diào)速電機(jī)，將彈射機(jī)構(gòu)分別拉伸至一定刻度位置，釋放彈射機(jī)構(gòu)，與旋轉(zhuǎn)球體正碰并將其撞落在復(fù)寫紙上。記錄示波器上顯示的讀數(shù)與旋轉(zhuǎn)球體的落點(diǎn)位置，即可模擬無旋球；當(dāng)打開調(diào)速電機(jī)電源開關(guān)，調(diào)整旋轉(zhuǎn)底座使平臺(tái)逆(順)時(shí)針旋轉(zhuǎn)至一定轉(zhuǎn)速，記錄此時(shí)激光測速儀示數(shù)。將彈射機(jī)構(gòu)分別拉伸至一定刻度位置，釋放彈射機(jī)構(gòu)，與旋轉(zhuǎn)球體正碰并將其撞落在復(fù)寫紙上。記錄示波器上顯示的讀數(shù)與旋轉(zhuǎn)球體的落點(diǎn)位置?？筛鶕?jù)需要進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，具有精確度高、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性高、重復(fù)性好、可量化計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的立體圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0012]—種旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有基板I和固定板3，固定板3經(jīng)固定支柱2設(shè)在基板I的一端，其特征在于固定板3依次設(shè)有彈射機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，固定板前方的基板上依次設(shè)有光電門激光器和帶有復(fù)寫紙的坐標(biāo)紙，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括調(diào)速電機(jī)4、旋轉(zhuǎn)底座5，旋轉(zhuǎn)底座5上端部設(shè)有球體支撐板6，球體支撐板上設(shè)有旋轉(zhuǎn)球體7，旋轉(zhuǎn)底座下端部為與調(diào)速電機(jī)4輸出軸相配合的軸套，固定板3上設(shè)有通孔，調(diào)速電機(jī)4與固定板3固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸8上端部經(jīng)通孔與旋轉(zhuǎn)底座下端部的軸套固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸8下端部上設(shè)有與激光測速儀相配合的反光條。本實(shí)用新型彈射機(jī)構(gòu)包括與固定板相連接的導(dǎo)軌、與導(dǎo)軌相配合的滑塊、支板9、固定支架10、滑桿11和彈簧12，滑塊11與支板9固定連接，滑桿11分別經(jīng)左右兩個(gè)固定支架10與支板9固定連接，固定支架10上設(shè)有與滑桿11相配合的通孔，滑桿左端設(shè)有彈射板13，左右兩個(gè)固定支架之間的滑桿11上套有彈簧12，彈簧12左端與滑桿11固定連接，彈簧12右端與固定支架固定連接。本實(shí)用新型所述滑桿上從右到左設(shè)有刻度線，方便讀取彈簧收縮距離。
[0013]實(shí)驗(yàn)過程中，將旋轉(zhuǎn)球體放置在旋轉(zhuǎn)底座平臺(tái)上，調(diào)整彈射機(jī)構(gòu)的水平位置直至與乒乓球球心對齊，將激光測速儀放置在側(cè)面與旋轉(zhuǎn)底座對齊位置，調(diào)節(jié)光電門激光器使其測量中心與乒乓球中心在同一高度并能夠使乒乓球順利通過。當(dāng)關(guān)閉調(diào)速電機(jī)，將彈射機(jī)構(gòu)分別拉伸至一定刻度位置，釋放彈射機(jī)構(gòu)，與旋轉(zhuǎn)球體正碰并將其撞落在復(fù)寫紙上。記錄示波器上顯示的讀數(shù)與旋轉(zhuǎn)球體的落點(diǎn)位置，即可模擬無旋球；當(dāng)打開調(diào)速電機(jī)電源開關(guān)，調(diào)整旋轉(zhuǎn)底座使平臺(tái)逆(順)時(shí)針旋轉(zhuǎn)至一定轉(zhuǎn)速，記錄此時(shí)激光測速儀示數(shù)。將彈射機(jī)構(gòu)分別拉伸至一定刻度位置，釋放彈射機(jī)構(gòu)，與旋轉(zhuǎn)球體正碰并將其撞落在復(fù)寫紙上。記錄示波器上顯示的讀數(shù)與旋轉(zhuǎn)球體的落點(diǎn)位置?？筛鶕?jù)需要進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，具有精確度高、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性高、重復(fù)性好、可量化計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有基板和固定板，固定板經(jīng)固定支柱設(shè)在基板的一端，其特征在于固定板依次設(shè)有彈射機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，固定板前方的基板上依次設(shè)有光電門激光器和帶有復(fù)寫紙的坐標(biāo)紙，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括調(diào)速電機(jī)、旋轉(zhuǎn)底座，旋轉(zhuǎn)底座上端部設(shè)有球體支撐板，旋轉(zhuǎn)底座下端部為與調(diào)速電機(jī)輸出軸相配合的軸套，固定板上設(shè)有通孔，調(diào)速電機(jī)與固定板固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸上端部經(jīng)通孔與旋轉(zhuǎn)底座下端部的軸套固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸下端部上設(shè)有與激光測速儀相配合的反光條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于彈射機(jī)構(gòu)包括與固定板相連接的導(dǎo)軌、與導(dǎo)軌相配合的滑塊、支板、固定支架、滑桿和彈簧，滑塊與支板固定連接，滑桿分別經(jīng)左右兩個(gè)固定支架與支板固定連接，固定支架上設(shè)有與滑桿相配合的通孔，滑桿左端設(shè)有彈射板，左右兩個(gè)固定支架之間的滑桿上套有彈簧，彈簧左端與滑桿固定連接，彈簧右端與固定支架固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于滑桿上從右到左設(shè)有刻度線，方便讀取彈簧收縮距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研宄實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于支板左右兩端設(shè)有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)設(shè)有與其相配合的固定螺栓。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及流體力學(xué)研究領(lǐng)域，具體的說是一種旋轉(zhuǎn)球體運(yùn)動(dòng)研究實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)有基板和固定板，固定板經(jīng)固定支柱設(shè)在基板的一端，其特征在于固定板依次設(shè)有彈射機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，固定板前方的基板上依次設(shè)有光電門激光器和帶有復(fù)寫紙的坐標(biāo)紙，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括調(diào)速電機(jī)、旋轉(zhuǎn)底座，旋轉(zhuǎn)底座上端部設(shè)有球體支撐板，旋轉(zhuǎn)底座下端部為與調(diào)速電機(jī)輸出軸相配合的軸套，固定板上設(shè)有通孔，調(diào)速電機(jī)與固定板固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸上端部經(jīng)通孔與旋轉(zhuǎn)底座下端部的軸套固定連接，調(diào)速電機(jī)輸出軸下端部上設(shè)有與激光測速儀相配合的反光條，具有精確度高、實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性高、重復(fù)性好、可量化計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01M9-00
【公開號(hào)】CN204556214
【申請?zhí)枴緾N201520319256
【發(fā)明人】唐潤芳, 鐘澤, 陸一平, 艾舜軻, 王樂樂, 劉芬, 王繆乾, 高超
【申請人】唐潤芳
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月18日