一种压差反冲驱动旋转器

本技术涉及刚体力学，具体涉及一种压差反冲驱动旋转器。

背景技术：

1、刚体力学是整个物理学科的最难的分支之一，刚体力学的复杂抽象知识只有通过实验的具体化才能更容易掌握，更容易理解，而目前在学校或者社会的科普方面的实验仪器存在着各自的缺陷。

2、当前实验室所用的角动量守衡仪器有茹可夫斯基凳，自行车轮子和单摆，这些实验仪器的在实验过程中，力矩会受到空气阻力影响，而角动量守衡的理想条件是外力矩为零，传统仪器没能够避免大误差，很容易导致结果不准确。鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本申请提出一种压差反冲驱动旋转器，以解决现有技术中的技术问题。本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

2、一种压差反冲驱动旋转器，包括中央轴、螺旋桨、力臂杆、台架、顶点、激光器、滚筒、电动机、检测装置和显示装置；

3、所述中央轴设置在所述台架顶部，所述顶点位于所述中央轴的顶端，所述滚筒设置在所述中央轴中间位置，所述力臂杆穿过所述滚筒，所述电动机分别设置在所述力臂杆的两端，所述螺旋桨均设置在所述电动机上，所述激光器6设置在所述滚筒上，所述检测装置和所述显示装置电性连接，所述激光器和所述检测装置的感应点位于同一水平面上。

4、优选地，所述检测装置为光电探测器和光电门其中一种。

5、优选地，所述显示装置为显示器和极速器的其中一种。

6、优选地，所述中央轴上设置有轴承，所述滚筒设置在所述轴承上。

7、优选地，所述滚筒底部安装有弹簧，所述弹簧套设在所述中央轴上。

8、优选地，所述滚筒呈圆筒状，所述滚筒两个底面圆的圆心位置均开有孔，所述中央轴穿过所述滚筒上的两个孔。

9、优选地，所述滚筒为透明pvc塑料滚筒。

10、优选地，所述电动机的额定功率为0.24w。

11、相较于现有技术，本实用新型的有益效果包括：

12、1.本实用新型以反冲原理抵消了空气阻力，使实验结果更加准确，螺旋桨产生的空气反冲力的大小和空气阻力之差正比于旋转器线加速度，当慢慢加速到匀速圆周运动状态时，反冲力与空气阻力f＝1/2csρv2达到平衡，这时整个体系相当于不受外力矩的平衡体系，特别接近角动量守衡的要求，通过减小空气摩擦所带来的影响，从而减小实验误差，提高实验结果准确性。

13、2.转换力矩，角速度可调，螺旋桨自身的电动机转动的沿旋转器切向的力矩产生整个旋转器的竖直轴方向的力矩，相应地在右手坐标系中通过x轴方向的力矩(螺旋桨力矩)产生z轴力矩(旋转器中央轴)，通过调节旋转方向力矩，可以实现角速度大小的调节。

14、3.通过螺旋桨压差反冲原理，结合合了杠杆原理和刚体力学原理等，结构简单，用途广泛，本实用新型相当于一个垂直发动机，传统发动机是动轴旋转，控制较难，而该旋转器是定轴旋转，适合用于定轴转动要求的场合，较易控制，维修成本低，寿命长。

15、4.可以运用于多个涉及旋转装置的领域，安全可靠，充分发挥优势，通过压差反冲作用驱动，旋转力度容易控制，安全隐患较低。

技术特征：

1.一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，包括中央轴(1)、螺旋桨(2)、力臂杆(3)、台架(4)、顶点(5)、激光器(6)、滚筒(7)、电动机(8)、检测装置和显示装置；

2.根据权利要求1所述的一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，所述检测装置为光电探测器(9)和光电门(11)其中一种。

3.根据权利要求1所述的一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，所述显示装置为显示器(10)和极速器的其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，所述中央轴(1)上设置有轴承，所述滚筒(7)设置在所述轴承上。

5.根据权利要求1所述的一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，所述滚筒(7)底部安装有弹簧，所述弹簧套设在所述中央轴(1)上。

6.根据权利要求1所述的一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，所述滚筒(7)呈圆筒状，所述滚筒(7)两个底面圆的圆心位置均开有孔，所述中央轴(1)穿过所述滚筒(7)上的两个孔。

7.根据权利要求1所述的一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，所述滚筒(7)为透明pvc塑料滚筒(7)。

8.根据权利要求1所述的一种压差反冲驱动旋转器，其特征在于，所述电动机(8)的额定功率为0.24w。

技术总结本技术涉及刚体力学技术领域，提供一种压差反冲驱动旋转器，包括中央轴、螺旋桨、力臂杆、台架、顶点、激光器、滚筒、电动机、检测装置和显示装置；所述中央轴设置在所述台架顶部，所述顶点位于所述中央轴的顶端，所述滚筒设置在所述中央轴中间位置，所述力臂杆穿过所述滚筒。本技术以反冲原理抵消了空气阻力，使实验结果更加准确，螺旋桨产生的空气反冲力的大小和空气阻力之差正比于旋转器线加速度，当慢慢加速到匀速圆周运动状态时，反冲力与空气阻力F＝1/2CSρv<supgt;2</supgt;达到平衡，这时整个体系相当于不受外力矩的平衡体系，特别接近角动量守衡的要求，通过减小空气摩擦所带来的影响，从而减小实验误差，提高实验结果准确性。技术研发人员：刘开成,吴庆丰受保护的技术使用者：南昌大学技术研发日：20231102技术公布日：2024/6/5