斯特林机车教具的制作方法

斯特林机车教具的制作方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002]本实用新型涉及一种教具，即斯特林机车教具。
【背景技术】
[0003]在现有技术中，斯特林发动机是独特的热机，是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀气体作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。在物理演示实验领域，现有的大都是斯特林发动机模型，在造型上，并不能吸引学生的注意力，在效果上，只能通过惯性轮的转动来演示内能转换为机械能的过程，并且只能演示单一的内能转换为机械能的过程。在现阶段已经不能够满足教育教学的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种结构合理、新颖，便于学生观察的斯特林机车教具。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:斯特林机车教具，是在底座上并排设双缸配气缸，配气缸通过连通管与双缸动力缸连接相通；配气缸后部有加热酒精炉，配气缸前端通过连杆与惯性轮连接，惯性轮沿圆周边面间隔排布有多个配重钢珠；与惯性轮同轴的动力轮通过连杆与动力缸前端连接；惯性轮轴上设有一组皮带轮与车轮轴连接；底座上悬空设有前后四个车轮。
[0006]在惯性轮的边缘安装磁铁，在惯性轮附近安装线圈，线圈的另一端接一个发光二极管。
[0007]可以形象直观的演示内能转换为机械能的过程，同时还涉及到气体的热胀冷缩，惯性、以及摩擦力等知识。
[0008]本实用新型的优点是:1、采用双缸驱动，可以提供更大的动力。2.在惯性轮上加了多个钢珠，不但起到了美观的效果，而且增加了惯性轮的质量，从而增加了惯性轮转动的惯性，使效果更加明显。3.用亚克力板做车身，使车的结构一目了然，便于学生观察和教师讲解。4.在车的底部安装了底座，使车轮悬空，这样既减少了能量的损耗，又防止小车运动过程中气流对火焰产生的影响，避免出现危险，以确保实验过程的安全性。5、本实验教具的可重复操作性强，遵循节能减排以及节约能源的环保理念，是可以直接应用于中学物理课堂中的.在应用过程中可以激发学生的学习热情，使整个课堂的气氛变得活跃起来，能够调动学生学习的主动性和积极性.不但能够培养学生的科技意识和创新精神，而且对于培养学生的勤俭意识，培养学生尊重科学和热爱科学的学习态度也能够起着非常重要的作用。6.本教具在现在的基础上还可以在惯性轮的边缘安装磁铁，在惯性轮附近安装线圈，线圈的另一端接一个发光二极管。在斯特林机车工作时，惯性轮带动边缘的磁铁转动，也就相当于线圈作切割磁感线运动，根据电磁感应现象，线圈会产生电流，发光二极管就会被点亮。通过这一现象还可以演示机械能转化为电能的过程。
[0009]下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型结构简图。
【具体实施方式】
[0011]参见图1，零部件名称如下:底座1，配气缸2，连通管3，动力缸4，酒精炉5，连杆6，惯性轮7，钢珠8，动力轮9，惯性轮轴10，一组皮带轮11，车轮轴12，车轮13，支撑座14。
[0012]参见图1，斯特林机车教具，在底座I上并排设双缸配气缸2，配气缸2通过连通管3与双缸动力缸4连接相通；配气缸2后部有加热酒精炉5，配气缸2前端通过连杆6与惯性轮7连接，惯性轮7沿圆周边面间隔排布有七或八个配重钢珠8 ;与惯性轮7同轴的动力轮9通过连杆6与动力缸4前端连接；惯性轮轴10上设有一组皮带轮11与车轮轴12连接；底座I上悬空设有前后四个车轮13。主要采用亚克力板、管材料制作而成。
[0013]在惯性轮7的边缘安装磁铁，在惯性轮7附近安装线圈，线圈的另一端接一个发光二极管(图略)。
[0014]实验原理:根据斯特林循环，通过定温压缩、定容回热、定温膨胀以及定容储热四个过程形成的循环，推动活塞，使发动机运转，为小车提供动力。
[0015]演示步骤:首先点燃酒精炉5将配气缸2预热4-5分钟，这一过程是根据气体的热胀冷缩原理，配气缸2内气体受热膨胀，通过连通管3进入动力缸4，热空气在动力缸4内遇冷收缩，再通过连通管3回到配气缸2内部，从而形成循环。轻轻拨动惯性轮7，主要是为发动机提供一个初动能，随后惯性轮7带动活塞运动，使发动机内部气体进行循环，发动机开始工作，一组皮带轮11带动车轮13转动，从而可以直观的观察到内能转换为机械能的过程。
[0016]上面描述，只是本实用新型的【具体实施方式】，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制。
【主权项】
1.一种斯特林机车教具，其特征在于:在底座(I)上并排设双缸配气缸(2)，配气缸(2)通过连通管(3)与双缸动力缸(4)连接相通；配气缸(2)后部有加热酒精炉(5)，配气缸(2)前端通过连杆(6)与惯性轮(7)连接，惯性轮(7)沿圆周边面间隔排布有多个配重钢珠(8);与惯性轮(7)同轴的动力轮(9)通过连杆(6)与动力缸(4)前端连接；惯性轮轴(10)上设有一组皮带轮(11)与车轮轴(12)连接；底座(I)上悬空设有前后四个车轮(13)。
2.按照权利要求1所述的斯特林机车教具，其特征在于:在惯性轮(7)的边缘安装磁铁，在惯性轮(7)附近安装线圈，线圈的另一端接一个发光二极管。
【专利摘要】本实用新型涉及一种教具，即斯特林机车教具。它是在底座上并排设双缸配气缸，配气缸通过连通管与双缸动力缸连接相通；配气缸后部有加热酒精炉，配气缸前端通过连杆与惯性轮连接，惯性轮沿圆周边面间隔排布有多个配重钢珠；与惯性轮同轴的动力轮通过连杆与动力缸前端连接；惯性轮轴上设有一组皮带轮与车轮轴连接；底座上悬空设有前后四个车轮。可以形象直观的演示内能转换为机械能的过程，同时还涉及到气体的热胀冷缩，惯性、以及摩擦力等知识。用亚克力板做车身，使车的结构一目了然，便于学生观察和教师讲解。
【IPC分类】G09B25-02
【公开号】CN204614345
【申请号】CN201520327251
【发明人】张勇, 王继洋, 呼永健
【申请人】通化师范学院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月20日