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一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置的制作方法

时间:2022-01-19 阅读: 作者:专利查询

一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置的制作方法

1.本实用新型涉及静电电动机技术领域,具体是一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置。


背景技术:

2.静电电动机是由富兰克林发明的,又称富兰克林电动机。这是一种可以将电能转化为机械能的装置。在对学生展示该实验时大都采用可以找到的材料做成的简易的静电马达。
3.目前的实验方法为:采用毛皮摩擦橡胶棒产生负电,并向电容器(由包着铝箔纸的两个塑料杯组成)中充电,使电容器中充满负电荷,并通过从电容器中伸出的铝箔条进入马达(贴着细小铝箔条的一个塑料杯)上的小铝箔条中,这样两边的铝箔条都带上了负电,由于同性电荷相斥使杯子(马达)动起来,在杯子的另一边还有一条铝箔条,使杯子上小铝箔条中的负电离开,从而杯子便转动起来了,该实验现象不稳定,且操作步骤过于麻烦,不能长期演示,容易损坏,另外,现有的静电小马达,旋转轴是竖直方向,转子多为绝缘塑料杯或塑料瓶表面贴有铝箔,转动不明显,现象不震撼。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
6.一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置,包括底座,所述底座的上表面中间部位设置有底板,所述底板的上表面前后两侧均设置有立板支架,两个所述立板支架顶端之间转动连接有转轴,所述转轴的中间部位套设有摩天轮架,所述摩天轮架的边侧设置有多个有序分布的延伸杆,且每个所述延伸杆的端部均设置有导电小球,所述底座的上表面位于立板支架的右侧设置有一个金属罐,左侧设置有一个塑料杯,所述塑料杯的顶端设置有金属罐,两个所述金属罐靠近导电小球处设置有电刷。
7.作为本实用新型进一步的方案:所述底座为矩形的亚克力透明绝缘材质制成,通过将底座设置为绝缘材料,使得底座不会对桌面导电,防止静电被导走而导致演示失败。
8.作为本实用新型再进一步的方案:所述底板的底部四角处通过固定垫与底座上表面连接。
9.作为本实用新型再进一步的方案:所述转轴的两端为刚性尖端,且所述转轴的两端通过顶针法与立板支架连接,转轴通过采用顶针法连接,使得转轴与立板支架之间不需要轴承即可转动,从而大大减小了摩擦力,使得转轴旋转更加顺畅。
10.作为本实用新型再进一步的方案:所述延伸杆呈圆周阵列分布于摩天轮架的边侧,且所述延伸杆的端部设置有柱状的连接头,所述导电小球上设置有与连接头对应分布的卡接柱,所述卡接柱端部设置有卡接于连接头外侧的卡槽,通过卡接柱与连接头之间的
配合,便于对导电小球进行安装与拆卸,且通过将多个延伸杆呈圆周阵列式分布,使得多个导电小球形成一个圆周状,并在竖直面方向旋转,使得产生的现象更加大气,有利于提高学生的兴趣。
11.作为本实用新型再进一步的方案:所述导电小球为圣诞树装饰球,所述金属罐为普通易拉罐,所述电刷为铝箔电刷,使得实验材料成本低,且便于取材,有利于实验的实施,且易拉罐具有储电功能,使用剪刀将铝箔的端部剪成毛刷状且,位于右侧的电刷向下倾斜,位于左侧的电刷向上倾斜。
12.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
13.1、本实用新型在进行实验时,使得现象稳定,且操作步骤简单,可长期进行演示,且实验材料成本低,且便于取材,有利于实验的实施,由于摩天轮架为竖直方向的旋转,可以使得演示者和观察者面对面边操作边交流,有利于提高学生的兴趣。
14.2、通过将底座设置为绝缘材料,使得底座不会对桌面导电,防止静电被导走而导致演示失败,由于转轴通过采用顶针法连接,使得转轴与立板支架之间不需要轴承即可转动,从而大大减小了摩擦力,使得转轴旋转更加顺畅。
附图说明
15.图1为一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置的结构示意图。
16.图2为一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置中摩天轮架的结构示意图。
17.图3为一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置中导电小球的结构示意图。
18.图中:1、底座;2、底板;3、固定垫;4、立板支架;5、摩天轮架;6、延伸杆;7、导电小球;8、金属罐;9、电刷;10、塑料杯;11、转轴;12、连接头;13、卡接柱。
具体实施方式
19.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。
20.请参阅图1~3,本实用新型实施例中,一种静电驱动竖直旋转的富兰克林马达装置,包括底座1,所述底座1的上表面中间部位设置有底板2,所述底板2的上表面前后两侧均设置有立板支架4,两个所述立板支架4顶端之间转动连接有转轴11,所述转轴11的中间部位套设有摩天轮架5,所述摩天轮架5的边侧设置有多个有序分布的延伸杆6,且每个所述延伸杆6的端部均设置有导电小球7,所述底座1的上表面位于立板支架4的右侧设置有一个金属罐8,左侧设置有一个塑料杯10,所述塑料杯10的顶端设置有金属罐8,两个所述金属罐8靠近导电小球7处设置有电刷9。
21.所述底座1为矩形的亚克力透明绝缘材质制成。
22.通过将底座1设置为绝缘材料,使得底座1不会对桌面导电,防止静电被导走而导致演示失败。
23.所述底板2的底部四角处通过固定垫3与底座1上表面连接。
24.所述转轴11的两端为刚性尖端,且所述转轴11的两端通过顶针法与立板支架4连
接。
25.转轴11通过采用顶针法连接,使得转轴11与立板支架4之间不需要轴承即可转动,从而大大减小了摩擦力,使得转轴11旋转更加顺畅。
26.所述延伸杆6呈圆周阵列分布于摩天轮架5的边侧,且所述延伸杆6的端部设置有柱状的连接头12,所述导电小球7上设置有与连接头12对应分布的卡接柱13,所述卡接柱 13端部设置有卡接于连接头12外侧的卡槽。
27.通过卡接柱13与连接头12之间的配合,便于对导电小球7进行安装与拆卸,且通过将多个延伸杆6呈圆周阵列式分布,使得多个导电小球7形成一个圆周状,并在竖直面方向旋转,使得产生的现象更加大气,有利于提高学生的兴趣。
28.所述导电小球7为圣诞树装饰球,具有导电效果,并产生更大静电库仑力驱动旋转,所述金属罐8为普通易拉罐,所述电刷9为铝箔电刷,使得实验材料成本低,且便于取材,有利于实验的实施,且易拉罐具有储电功能,使用剪刀将铝箔的端部剪成毛刷状且,位于右侧的电刷9向下倾斜,位于左侧的电刷9向上倾斜。
29.本实用新型的工作原理是:
30.试验时,将该装置组装好放置在桌面上,使得两个金属罐8上的电刷9靠近导电小球 7,然后使用可以产生静电的装置工具(如静电棒)靠近左侧的金属罐8,会对金属罐8中进行充电,此时使得左侧的金属罐8上的电刷9带上电荷,此时电荷通过电刷9进入导电小球7上,从而使得导电小球7与电刷9带有同性电荷,由于同性电荷相斥使导电小球7 动起来,并在转轴11的作用下,使得导电小球7进行旋转,当导电小球7转动至右侧的金属罐8处时,导电小球7会将电荷导入右侧金属罐8上的电刷9上,使得电刷9与导电小球7带有同性电荷,从而使得导电小球7继续转动,并会对金属罐8进行充电,从而使得摩天轮架5持续旋转起来,且由于摩天轮架5为竖直方向的旋转,可以使得演示者和观察者面对面边操作边交流,有利于提高学生的兴趣。
31.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。