一种杠杆不平衡式转动装置的制作方法
本实用新型涉及动力转换技术领域,具体为一种杠杆不平衡式转动装置。
背景技术:
杠杆平衡是指在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量,它们将平衡;在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量,重的一端将下倾;在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量,距离远的一端将下倾;一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替,只要重心的位置保持不变,相反,几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替;似图形的重心以相似的方式分布,正是从这些公理出发,在"重心"理论的基础上,阿基米德又发现了杠杆原理,即"二重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比,"杠杆保持静止状态或匀速转动状态时保持平衡。
目前市场上有一些利用杠杆平衡的原理生产出来的装饰品,在杠杆的两端设置有两个质量相同的物体,利用两个重物来改变杠杆的中心,从而使杠杆可以在一段时间内保持不平衡的状态,这样的装置通常用来作为室内的装饰品或是给孩童们作为玩具,但是,经过对市场上多种该类型的转动装置进行对比实验并且数据记录发现,现有的转动装置所能持续运动的时间较短,这导致装置在作为装饰品的时候,所能起到的装饰效果较差,并且对于孩童们的吸引性较低,乐趣性比较差,于是,本人秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验,针对现有的转动装置结构及缺失予以研究改良,提供一种杠杆不平衡式转动装置,以期达到更具有更加实用价值性的目的。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种杠杆不平衡式转动装置,解决了现有的转动装置所能持续运动的时间较短,这导致装置在作为装饰品的时候,所能起到的装饰效果较差,并且对于孩童们的吸引性较低,乐趣性比较差的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种杠杆不平衡式转动装置,包括底座、外壳、第一杠杆和第二杠杆,所述外壳的底部与底座的顶部固定连接,所述外壳内壁的背面固定连接有导轨固定板,并且导轨固定板的两侧分别与外壳内壁的两侧固定连接,所述导轨固定板的正面固定连接有导轨,所述导轨固定板的正面且位于导轨的内部转动连接有转动块,并且第一杠杆与第二杠杆的表面均与转动块的内部固定连接,所述第一杠杆表面的两侧均活动连接有第一活动块,所述第二杠杆表面的两侧均活动连接有第二活动块,并且第一活动块与第二活动块均处于导轨的内部,所述第一杠杆与第二杠杆均处于导轨的正面转动,所述第一活动块的内部开设有与第一杠杆相适配的第一活动孔,并且第一活动孔的内壁与第一杠杆的表面滑动连接,所述第二活动块的内部开设有与第二杠杆相适配的第二活动孔,并且第二活动孔的内壁与第二杠杆的表面滑动连接。
优选的,所述外壳的背面固定连接有固定框,并且固定框的内部设置有微型电机,所述微型电机输出轴的一端贯穿固定框并延伸至固定框的外部,并且微型电机输出轴延伸至固定框外部的一端通过联轴器固定连接有转动杆。
优选的,所述转动杆远离固定框的一端贯穿外壳与导轨固定板并延伸至导轨固定板的正面,所述转动杆延伸至导轨固定板正面的一端固定连接有转动轴承,并且转动轴承的内部与转动块的表面固定连接。
优选的,所述转动杆靠近转动轴承的一端活动连接有卡块,并且转动杆的一端开设有与卡块相适配的凹槽,所述转动块靠近转动杆的一侧开设有与卡块相适配的卡槽。
优选的,所述凹槽内壁一侧的顶部与底部均开设有第一安装槽,所述转动杆的内部开设有第二安装槽,并且第二安装槽的顶部与底部分别与两个第一安装槽连通,所述卡块一侧的顶部与底部均固定连接有活动杆,并且两个活动杆的一端均固定连接有活动板,所述活动板的顶部与底部分别与两个第一安装槽内壁相背离的一侧滑动连接。
优选的,所述第一安装槽的内部固定连接有固定块,并且固定块的内部与活动杆的表面滑动连接,所述固定块的一侧固定连接有弹簧,所述弹簧的一端与活动板的一侧固定连接,并且弹簧的内壁与活动杆的表面滑动连接,所述活动板的一侧固定连接有电磁铁,所述第二安装槽内壁远离活动板的一侧固定连接有吸引块。
优选的,所述转动块的内部分别开设有与第一杠杆和第二杠杆相适配的第一安装孔和第二安装孔,并且第一安装孔与第二安装孔不在同一个平面内且相互垂直,所述第一活动孔与第一杠杆之间采用间隙配合,并且第二活动孔与第二杠杆之间采用间隙配合。
优选的,所述外壳的正面固定连接有观察窗,并且外壳的顶部固定连接有抓块,所述外壳右侧的顶部固定连接有控制开关,所述底座的底部固定连接有防滑垫。
(三)有益效果
本实用新型提供了一种杠杆不平衡式转动装置。与现有技术相比具备以下有益效果:
(1)、该杠杆不平衡式转动装置,通过导轨固定板的正面且位于导轨的内部转动连接有转动块,并且第一杠杆与第二杠杆的表面均与转动块的内部固定连接,第一杠杆表面的两侧均活动连接有第一活动块,第二杠杆表面的两侧均活动连接有第二活动块,并且第一活动块与第二活动块均处于导轨的内部,第一杠杆与第二杠杆均处于导轨的正面转动,第一活动块的内部开设有与第一杠杆相适配的第一活动孔,并且第一活动孔的内壁与第一杠杆的表面滑动连接,第二活动块的内部开设有与第二杠杆相适配的第二活动孔,并且第二活动孔的内壁与第二杠杆的表面滑动连接,利用两个杠杆成垂直分布且相互固定,当其中一组转动杠杆组件位于杠杆平衡点时,由于导轨的作用使另一组转动杠杆组件处于不平衡状态,从而有力打破转动杠杆组件的平衡,使其能持续进行运转,有效地增长转动装置持续运动的时间,提高装饰效果,同时可以提高装置的乐趣性,更容易吸引孩童们的注意力。
(2)、该杠杆不平衡式转动装置,通过外壳的背面固定连接有固定框,并且固定框的内部设置有微型电机,微型电机输出轴的一端贯穿固定框并延伸至固定框的外部,并且微型电机输出轴延伸至固定框外部的一端通过联轴器固定连接有转动杆,转动杆远离固定框的一端贯穿外壳与导轨固定板并延伸至导轨固定板的正面,转动杆延伸至导轨固定板正面的一端固定连接有转动轴承,并且转动轴承的内部与转动块的表面固定连接,这样的装置结构设计,当转动装置内部的两个杠杆在都处于静止状态的时候,利用微型电机通过转动杆与转动轴承的设计可以方便的对转动装置提供一个外加动力,让装置使用起来较为方便,操作简单。
(3)、该杠杆不平衡式转动装置,通过转动杆靠近转动轴承的一端活动连接有卡块,并且转动杆的一端开设有与卡块相适配的凹槽,转动块靠近转动杆的一侧开设有与卡块相适配的卡槽,凹槽内壁一侧的顶部与底部均开设有第一安装槽,转动杆的内部开设有第二安装槽,并且第二安装槽的顶部与底部分别与两个第一安装槽连通,卡块一侧的顶部与底部均固定连接有活动杆,并且两个活动杆的一端均固定连接有活动板,活动板的顶部与底部分别与两个第一安装槽内壁相背离的一侧滑动连接,结构设计紧凑,可以方便的实现利用微型电机对转动装置提供动力。
附图说明
图1为本实用新型结构的立体图;
图2为本实用新型外壳结构的剖视图;
图3为本实用新型转动块结构的立体图;
图4为本实用新型外壳结构的后视图;
图5为本实用新型转动块与转动杆内部结构的侧视图;
图6为本实用新型图5中a处的局部放大图。
图中,1-底座、2-外壳、3-第一杠杆、4-第二杠杆、5-导轨固定板、6-导轨、7-转动块、8-第一活动块、9-第二活动块、10-第一活动孔、11-第二活动孔、12-固定框、13-微型电机、14-转动杆、15-转动轴承、16-卡块、17-凹槽、18-卡槽、19-第一安装槽、20-第二安装槽、21-活动杆、22-活动板、23-固定块、24-弹簧、25-电磁铁、26-吸引块、27-第一安装孔、28-第二安装孔、29-观察窗、30-抓块、31-控制开关。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-6,本实用新型实施例提供一种技术方案:一种杠杆不平衡式转动装置,包括底座1、外壳2、第一杠杆3和第二杠杆4,外壳2的正面固定连接有观察窗29,并且外壳2的顶部固定连接有抓块30,外壳2右侧的顶部固定连接有控制开关31,底座1的底部固定连接有防滑垫,外壳2的背面固定连接有固定框12,并且固定框12的内部设置有微型电机13,微型电机13与电磁铁25的工作开关均通过控制开关进行操控,并且微型电机13可以采用pg300系列电机,微型电机13输出轴的一端贯穿固定框12并延伸至固定框12的外部,并且微型电机13输出轴延伸至固定框12外部的一端通过联轴器固定连接有转动杆14,转动杆14远离固定框12的一端贯穿外壳2与导轨固定板5并延伸至导轨固定板5的正面,转动杆14延伸至导轨固定板5正面的一端固定连接有转动轴承15,并且转动轴承15的内部与转动块7的表面固定连接,当转动装置内部的两个杠杆在都处于静止状态的时候,利用微型电机通过转动杆与转动轴承的设计可以方便的对转动装置提供一个外加动力,让装置使用起来较为方便,操作简单,转动杆14靠近转动轴承15的一端活动连接有卡块16,卡块16为具有弧形边的正八棱柱块,同样与之相适配的卡槽18为具有弧形边的正八棱柱槽,卡块16靠近卡槽18的时候可以方便的进入卡槽18内部,并且转动杆14的一端开设有与卡块16相适配的凹槽17,凹槽17内壁一侧的顶部与底部均开设有第一安装槽19,第一安装槽19的内部固定连接有固定块23,并且固定块23的内部与活动杆21的表面滑动连接,固定块23的一侧固定连接有弹簧24,弹簧24的一端与活动板22的一侧固定连接,并且弹簧24的内壁与活动杆21的表面滑动连接,活动板22的一侧固定连接有电磁铁25,第二安装槽20内壁远离活动板22的一侧固定连接有吸引块26,吸引块26采用可被电磁铁25吸引的金属块,结构设计紧凑,可以方便的实现利用微型电机对转动装置提供动力,转动杆14的内部开设有第二安装槽20,并且第二安装槽20的顶部与底部分别与两个第一安装槽19连通,卡块16一侧的顶部与底部均固定连接有活动杆21,并且两个活动杆21的一端均固定连接有活动板22,活动板22的顶部与底部分别与两个第一安装槽19内壁相背离的一侧滑动连接,转动块7靠近转动杆14的一侧开设有与卡块16相适配的卡槽18,外壳2的底部与底座1的顶部固定连接,外壳2内壁的背面固定连接有导轨固定板5,并且导轨固定板5的两侧分别与外壳2内壁的两侧固定连接,导轨固定板5的正面固定连接有导轨6,导轨固定板5的正面且位于导轨6的内部转动连接有转动块7,转动块7的内部分别开设有与第一杠杆3和第二杠杆4相适配的第一安装孔27和第二安装孔28,并且第一安装孔27与第二安装孔28不在同一个平面内且相互垂直,利用两个杠杆成垂直分布且相互固定,当其中一组转动杠杆组件位于杠杆平衡点时,由于导轨的作用使另一组转动杠杆组件处于不平衡状态,从而有力打破转动杠杆组件的平衡,使其能持续进行运转,有效地增长转动装置持续运动的时间,提高装饰效果,同时可以提高装置的乐趣性,更容易吸引孩童们的注意力,第一活动孔10与第一杠杆3之间采用间隙配合,并且第二活动孔11与第二杠杆4之间采用间隙配合,并且第一杠杆3与第二杠杆4的表面均与转动块7的内部固定连接,第一杠杆3表面的两侧均活动连接有第一活动块8,第二杠杆4表面的两侧均活动连接有第二活动块9,并且第一活动块8与第二活动块9均处于导轨6的内部,第一杠杆3与第二杠杆4均处于导轨6的正面转动,第一活动块8的内部开设有与第一杠杆3相适配的第一活动孔10,并且第一活动孔10的内壁与第一杠杆3的表面滑动连接,第二活动块9的内部开设有与第二杠杆4相适配的第二活动孔11,并且第二活动孔11的内壁与第二杠杆4的表面滑动连接,同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时,第一杠杆3与第二杠杆4通过转动块7在导轨6的正面转动,同时第一杠杆3与第二杠杆4表面的第一活动块8与第二活动块9在导轨槽中,当第一杠杆3与第二杠杆4转动起来时,第一杠杆3表面两侧的两个第一活动块8到转动块7之间的距离必然不同,假设左侧第一活动块8到转动块7之间的距离大于右侧第一活动块8到转动块7之间的距离,由于两个第一活动块8的向下作用力相等,根据杠杆原理,此时左侧第一活动块8的扭矩大于右侧第一活动块8的扭矩,从而使左侧第一活动块8沿着导轨槽向下移动,而右侧第一活动块8则沿着导轨槽向上移动,同样的第二杠杆4在第一杠杆3进行转动的时候,同样发生着与第一杠杆3相同的运动状态,因为第一杠杆3与第二杠杆4成垂直分布且相互固定,当其中一组转动杠杆组件位于杠杆平衡点时,由于导轨6的作用使另一组转动杠杆组件处于不平衡状态,从而有力打破转动杠杆组件的平衡,在转动装置启动以及第一杠杆3与第二杠杆4均处于静止状态的时候,使用者可以通过操作控制开关31打开微型电机13与电磁铁25的工作开关,此时电磁铁25通过对吸引块26的吸引,使活动板22向吸引块26的一侧运动,从而利用活动杆21使卡块16进入卡槽18中,完成转动杆14与转动块7之间的连接,利用微型电机13输出轴转动,通过转动杆14的连接,带动转动块7进行转动,从而启动第一杠杆3与第二杠杆4进行运动,以上就是一种杠杆不平衡式转动装置全部工作原理。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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