一种高等数学曲面演示教具及其控制电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109147497A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201811107750.3(22)申请日2018.09.21(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市泰丰大街168号(72)发明人耿显亚褚静(51)Int.Cl.G09B23/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高等数学曲面演示教具及其控制电路(57)摘要本发明属于曲面演示教具技术领域，具体的说是一种高等数学曲面演示教具及其控制电路，包括两个支撑件，支撑件包括底座、立柱、固定杆、固定柱、支撑环和支撑板；底座顶部固定安装立柱，两个支撑件的立柱上端通过固定杆相连，立柱上端一侧固定连接一个固定柱；固定柱外圈设有支撑环，支撑环底部设有支撑板，支撑板固定安装在立柱一侧，支撑环与固定柱同心设置，支撑环与固定柱之间围成环形槽，相对的两个环形槽内设有展开模块。本发明驱动盘使得支撑架沿环形槽逐一展开，展开后的支撑架外面的橡胶蒙皮延展开，形成一个椭圆形，能够演示出椭球面的形成过程，通过教具的直观演示，给学生留下了深刻的印象，提高学生的学习兴趣。CN109147497ACN109147497A权利要求书1/1页1.一种高等数学曲面演示教具，其特征在于：包括两个支撑件(1)，所述支撑件(1)包括底座(11)、立柱(12)、固定杆(13)、固定柱(14)、支撑环(15)和支撑板(16)；所述底座(11)顶部固定安装立柱(12)，两个支撑件(1)的立柱(12)上端通过固定杆(13)相连，所述立柱(12)上端一侧固定连接一个固定柱(14)；所述固定柱(14)外圈设有支撑环(15)，所述支撑环(15)底部设有支撑板(16)，所述支撑板(16)固定安装在立柱(12)一侧，所述支撑环(15)与固定柱(14)同心设置，支撑环(15)与固定柱(14)之间围成环形槽(2)，相对的两个环形槽(2)内设有展开模块(3)，其中，所述展开模块(3)包括一组支撑架(4)，支撑架(4)至少设置六个，在一组支撑架(4)外侧设置橡胶蒙皮，所述支撑架(4)包括第一滑块(41)、第二滑块(42)、支撑杆(43)和弧形弹片(44)；在一个环形槽(2)内滑动安装第一滑块(41)，在相对的另一个环形槽(2)内滑动安装第二滑块(42)，所述弧形弹片(44)一端与第一滑块(41)相连，所述弧形弹片(44)另一端与第二滑块(42)相连，所述支撑杆(43)一端与第一滑块(41)相连，所述支撑杆(43)另一端与第二滑块(42)相连；一组支撑架(4)中最下方的支撑架(4)与固定柱(14)固定连接，其余支撑架(4)可沿环形槽(2)滑动，在最上方的支撑架(4)的第二滑块(42)侧边固定安装驱动盘(45)，所述驱动盘(45)转动用于控制支撑架(4)沿环形槽(2)滑动，展开的一组支撑架(4)外侧的橡胶蒙皮延展后形成椭圆球。2.根据权利要求1所述的一种高等数学曲面演示教具，其特征在于：其中一个支撑环(15)底部固定连接一个移动块(5)，所述移动块(5)滑动安装在支撑板(16)上，所述移动块(5)通过丝杆驱动左右滑动，所述支撑杆(43)包括第一支杆(431)和第二支杆(432)；所述第一支杆(431)一端与第一滑块(41)相连，所述第一支杆(431)另一端设有圆柱孔，所述第二支杆(432)一端插入所述圆柱孔内并与第一支杆(431)滑动连接，所述第二支杆(432)另一端与第二滑块(42)相连。3.根据权利要求2所述的一种高等数学曲面演示教具，其特征在于：所述第二支杆(432)侧边设有齿槽，所述第一支杆(431)中部设有齿轮(6)，所述齿轮(6)与齿槽相啮合，所述齿轮(6)外圈设有沿齿轮(6)径向安装的摆动板(61)，所述摆动板(61)端头滑动接触着弧形弹片(44)内弧面。4.根据权利要求3所述的一种高等数学曲面演示教具，其特征在于：驱动盘(45)一侧的支撑环(15)内圈均匀设有一组弧形气囊(7)，相邻的两个第一滑块(41)之间设有微型气缸(8)，微型气缸(8)通过弧形气囊(7)供气，所述微型气缸(8)用于调节相邻两个第一滑块(41)之间间距。5.根据权利要求4所述的一种高等数学曲面演示教具，其特征在于：相邻两个弧形弹片(44)之间设有一组支撑气管(9)，所述支撑气管(9)呈弧形并与支撑环(15)同心，所述支撑气管(9)通过弧形气囊(7)供气。6.一种用于权利要求5所述的一种高等数学曲面演示教具的控制电路，其特征在于：包括依次串联的电源、单片机、脉冲发生器和步进电机，电源连接于单片机并为其提供电力，单片机控制脉冲发生器产生脉冲信号，脉冲信号用于驱动步进电机转动，所述步进电机为四相八拍步进电机，步距角为0.75°，所述步进