一种电磁打点计时器及其使用方法

1.本发明涉及计时装置技术领域，具体涉及一种电磁打点计时器及其使用方法。


背景技术：

2.电磁电磁打点计时器是一种测量时间的工具，其广泛的应用在学校物理教学领域中，当运动物体带动的纸带通过电磁电磁打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体的运动频率，从而得到相关的物理数据。
3.电磁电磁打点计时器工作时，振针震动与复写纸接触，将复写纸上的墨水打印到纸带上，一般的，每打完一条纸带，需要旋转复写纸以调整复写纸的位置，运用复写纸上墨水较多的地方进行继续打点。但是需要操作人员反复调节，同时由于复写纸有墨水的一侧在背面，操作人员不能很好的判断出哪里是否用过，严重影响了工作效率，对复写纸的利用率较低。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种电磁打点计时器及其使用方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.本发明提出了一种电磁打点计时器，包括底座和纸带，所述底座连接有振动片，所述振动片可拆卸连接有震针，所述底座滑动连接有滑块，所述滑块转动连接有转轴，所述转轴可拆卸连接有复写纸，所述复写纸位于所述震针和所述纸带之间；所述转轴中间部分为花键轴，所述转轴滑动套设有小锥轮，所述小锥轮内固定连接有花键套，所述花键套滑动套设在所述花键轴上；所述底座还开设有倾斜方向设置的斜槽，所述小锥轮转动连接有转筒，所述转筒固定连接有滑轴，所述滑轴滑动设置在所述斜槽内；所述底座上表面开设有供转轴活动的滑槽。
7.优选的，所述底座内固定连接有电机，所述电机连接有竖直方向设置的电机轴，所述电机轴固定套设有大锥轮，所述大锥轮与所述小锥轮相啮合。
8.优选的，所述电机还固定套设有凸轮，所述凸轮设置在所述转轴一侧。
9.优选的，所述底座还滑动连接有水平方向移动的连接块，所述连接块通过弹簧与所述底座相连，所述转轴与所述连接块转动连接。
10.优选的，所述大锥轮上窄下宽，大锥轮左侧面和斜槽平行设置。
11.优选的，所述底座固定连接有线圈，所述线圈连接有交流电，所述振动片位于所述线圈之间。
12.优选的，所述底座固定连接有固定座，所述振动片与所述固定座相连，所述振动片采用柔性材质。
13.优选的，所述底座固定连接有磁铁座，所述磁铁座固定连接有磁铁，所述磁铁包括
有两级，所述振动片设置在两级之间。
14.优选的，所述振动片螺纹连接有震针，所述震针上螺纹连接有第二螺母；所述转轴上螺纹连接有第一螺母，所述转轴还固定连接有支撑座，所述复写纸设置在支撑座和第一螺母之间。
15.本发明还提出了一种电磁打点计时器的使用方法，采用上述的一种电磁打点计时器，包括以下步骤：
16.s1：所需测量的驱动机构带动纸带移动，振动片带动震针振动，震针通过复写纸将痕迹打到纸带上，同时电机工作，电机通过电机轴带动凸轮和大锥轮转动；
17.s2：大锥轮转动时，大锥轮带动小锥轮转动，小锥轮带动转轴转动，转轴带动复写纸转动，此时转轴绕滑块和连接块转动；
18.s3：随着电机轴的继续转动，凸轮带动转轴向左移动，此时滑轴沿斜槽移动，滑轴通过转筒带动小锥轮向下移动，使小锥轮和大锥轮宽的一端相啮合，从而改变复写纸的转动速度，由于振动片的振动速度固定，从而使震针与复写纸不同的位置相接触，实现纸带的打点计时工作。
19.优选的，所述步骤s2中，卷绳轮带动第二支杆转动的方法包括：卷绳轮带动第一齿轮转动，第一齿轮通过第二齿轮和第三齿轮带动第四齿轮转动，第四齿轮通过第三转轴带动第二支杆转动。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1.本发明设置有大锥轮，当大锥轮转动时，可通过小锥轮带动转轴转动，转轴可带动复写纸转动，从而使未使用的复写纸可自动转动到震针和纸带之间，便于打点计时工作，同时电机轴还可驱动凸轮转动，凸轮可带动复写纸向靠近震针或者远离震针的方向移动，从而可使复写纸不同位置与震针相接触，可有效提高复写纸的利用率，可实现对复写纸的高效利用，无需操作人员反复更换复写纸，有效提高了整体的工作效率，利于打点计时工作的进行。
22.2.本发明设置有斜槽，当转轴向左移动时，滑轴可在斜槽内滑动，滑轴可通过转筒带动小锥轮向下移动，使小锥轮和大锥轮不同的直径的位置相啮合，从而可改变复写纸的转动速度，由于震针的振动速度不变，当复写纸转速改变时，可实现对复写纸不同位置的利用工作，可进一步提高复写纸的利用率，无需频繁更换复写纸，可有效提高工作效率，节约纸质。
附图说明
23.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是本发明中整体立体图；
25.图2是本发明中整体俯视图；
26.图3是本发明中整体主视图；
27.图4是本发明中整体剖视图。
28.附图标记说明:
29.1底座；2固定座；3线圈；4振动片；5磁铁；6纸带；7限位框；8复写纸；9转轴；91第一
螺母；10震针；11磁铁座；12接线柱；13第二螺母；14滑槽；15凸轮；16连接块；17电机轴；18小锥轮；19大锥轮；20电机；21滑轨；22滑块；23斜槽；24转筒；25弹簧；26滑轴。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.如图1-4所示，本实施例提出了一种电磁打点计时器，包括底座1和纸带6，底座1连接有振动片4，振动片4可拆卸连接有震针10。
32.底座1的两端固定连接有限位框7，限位框7和底座1之间留有供纸带6穿过的间隙，限位框7对纸带6的运动起到限位和导向的作用，在使用时，可将纸带6穿设在两个限位框7内，限位框7可根据实际需要设置有若干个。
33.底座1固定连接有线圈3，线圈3连接有接线柱12，接线柱12连接有交流电，振动片4位于线圈3之间，当线圈3连通有交流电时，随着线圈3的通电，线圈3产生磁场，线圈3中的振动片4被磁化。
34.底座1固定连接有磁铁座11，磁铁座11固定连接有磁铁5，磁铁5包括有s和n两级，振动片4设置在s和n两级之间，磁铁5为永久磁铁。
35.振动片4在磁铁5磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振动片4被磁化后的磁极要发生周期性变化，磁铁5对它的作用力的方向也要发生周期性变化，在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期。
36.底座1固定连接有固定座2，振动片4与固定座2相连，振动片4采用柔性材质。
37.当振动片4被磁化时，在磁铁5的作用下，振动片4可竖直方向往复运动，通过采用柔性金属材质，使振动片4能保持较好的线性的同时，还可便于振动片4的振动，
38.振动片4螺纹连接有震针10，震针10上螺纹连接有第二螺母13，通过旋转震针10，可调整震针10和纸带6之间的距离，震针10设置在纸带6的正上方，通过旋紧第二螺母13，第二螺母和振动片4相接触，可实现对震针10的相对固定工作。
39.底座1内开设有空腔，空腔内设置有与底座1固定连接的滑轨21，滑轨21滑动连接有滑块22，滑块22转动连接有转轴9，转轴9可拆卸连接有复写纸8，复写纸8位于震针10和纸带6之间。
40.滑轨21为滑块22的运动起到限位和导向的作用，从而使滑块22仅可沿滑轨21长度方向发生滑动，同时当转轴9转动时，由于滑轨21的限制，转轴9不会带动滑块22转动，此时转轴9和滑块22发生相对转动。
41.转轴9上螺纹连接有第一螺母91，转轴9还固定连接有支撑座，复写纸8设置在支撑座和第一螺母91之间。
42.支撑座用于复写纸8的支撑工作，在按照复写纸8时，可将复写纸插在转轴9上，此时支撑座对复写纸8进行支撑，通过旋紧第一螺母91，第一螺母91和支撑座相互配合，可实现对复写纸8的支撑工作。
43.转轴9中间部分为花键轴，转轴9滑动套设有小锥轮18，小锥轮18内固定连接有花
键套，花键套滑动套设在花键轴上。
44.当小锥轮18转动时，在花键套的作用下，可带动转轴9转动，当小锥轮18发生竖直方向移动时，此时小锥轮18可相对转轴9发生相对滑动，同时当小锥轮18转动时，还可继续带动转轴9转动。
45.底座1还开设有倾斜方向设置的斜槽23，小锥轮18转动连接有转筒24，转筒24固定连接有滑轴26，滑轴26滑动设置在斜槽23内；底座1上表面开设有供转轴9活动的滑槽14，滑槽14足够宽，从而便于转轴9的活动。
46.滑轴26始终在斜槽23内滑动，斜槽23可为t型槽，滑轴26可固定连接有t型块，t型块滑动设置在t型槽内，从而使滑轴26和斜槽23始终处于滑动连接的状态。
47.底座1内固定连接有电机20，电机20连接有竖直方向设置的电机轴17，电机轴17固定套设有大锥轮19，大锥轮19与小锥轮18相啮合。
48.电机20还固定套设有凸轮15，凸轮15设置在转轴9一侧。
49.当电机轴17转动时，可带动凸轮15和大锥轮19同时转动，大锥轮19转动时，可通过小锥轮18带动转轴9转动，当凸轮15转动时，可带动转轴9向左移动。
50.底座1还滑动连接有水平方向移动的连接块16，连接块16通过弹簧25与底座1相连，转轴9与连接块16转动连接。
51.弹簧25左端和底座1相连，弹簧25右端和连接块16相连，弹簧25用于转轴9的复位工作，初始状态下，在弹簧25的作用下，转轴9位于滑槽14的最右端，此时复写纸8的最左端位于震针10和纸带6之间。
52.大锥轮19上窄下宽，大锥轮19左侧面和斜槽23平行设置，因此当滑轴26沿斜槽23滑动时，滑轴26可通过转筒24带动小锥轮18向下移动，此时小锥轮18仍可与大锥轮19处于相啮合的状态，小锥轮18与大锥轮19不同直径的位置啮合时，可实现转轴9转速的不断改变。
53.本发明还提出了一种电磁打点计时器的使用方法，还包括上述的一种电磁打点计时器，包括以下步骤：
54.s1：所需测量的驱动机构带动纸带6移动，振动片4带动震针10振动，震针10通过复写纸8将痕迹打到纸带上，同时电机20工作，电机20通过电机轴17带动凸轮15和大锥轮19转动；
55.s2：大锥轮19转动时，大锥轮19带动小锥轮18转动，小锥轮18带动转轴9转动，转轴9带动复写纸8转动，此时转轴9绕滑块22和连接块16转动；
56.s3：随着电机轴17的继续转动，凸轮15带动转轴9向左移动，此时滑轴26沿斜槽23移动，滑轴26通过转筒24带动小锥轮18向下移动，使小锥轮18和大锥轮19宽的一端相啮合，从而改变复写纸8的转动速度，由于振动片4的振动速度固定，从而使震针10与复写纸8不同的位置相接触，实现纸带6的打点计时工作。
57.需要说明的是，当大锥轮19转动时，可通过小锥轮18带动转轴9转动，转轴9可带动复写纸8转动，从而使未使用的复写纸8可自动转动到震针10和纸带6之间，便于打点计时工作。
58.同时电机轴17还可驱动凸轮15转动，凸轮15可带动复写纸8向靠近震针10或者远离震针10的方向移动，从而可使复写纸8不同位置与震针10相接触，可有效提高复写纸8的
利用率，可实现对复写纸8的高效利用，无需操作人员反复更换复写纸8，有效提高了整体的工作效率，利于打点计时工作的进行。
59.另外，当转轴9向左移动时，滑轴26可在斜槽23内滑动，滑轴26可通过转筒24带动小锥轮18向下移动，使小锥轮18和大锥轮19不同的直径的位置相啮合，从而可改变复写纸8的转动速度，由于震针10的振动速度不变，当复写纸8转速改变时，复写纸8未利用的部位可转动到震针10和纸带6之间，可实现对复写纸8不同位置的利用工作，可进一步提高复写纸8的利用率，无需频繁更换复写纸8，可有效提高工作效率，节约纸质。
60.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种电磁打点计时器，包括底座(1)和纸带(6)，所述底座(1)连接有振动片(4)，所述振动片(4)可拆卸连接有震针(10)，其特征在于，所述底座(1)滑动连接有滑块(22)，所述滑块(22)转动连接有转轴(9)，所述转轴(9)可拆卸连接有复写纸(8)，所述复写纸(8)位于所述震针(10)和所述纸带(6)之间；所述转轴(9)中间部分为花键轴，所述转轴(9)滑动套设有小锥轮(18)，所述小锥轮(18)内固定连接有花键套，所述花键套滑动套设在所述花键轴上；所述底座(1)还开设有倾斜方向设置的斜槽(23)，所述小锥轮(18)转动连接有转筒(24)，所述转筒(24)固定连接有滑轴(26)，所述滑轴(26)滑动设置在所述斜槽(23)内；所述底座(1)上表面开设有供转轴(9)活动的滑槽(14)。2.根据权利要求1所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述底座(1)内固定连接有电机(20)，所述电机(20)连接有竖直方向设置的电机轴(17)，所述电机轴(17)固定套设有大锥轮(19)，所述大锥轮(19)与所述小锥轮(18)相啮合。3.根据权利要求2所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述电机(20)还固定套设有凸轮(15)，所述凸轮(15)设置在所述转轴(9)一侧。4.根据权利要求3所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述底座(1)还滑动连接有水平方向移动的连接块(16)，所述连接块(16)通过弹簧(25)与所述底座(1)相连，所述转轴(9)与所述连接块(16)转动连接。5.根据权利要求4所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述大锥轮(19)上窄下宽，大锥轮(19)左侧面和斜槽(23)平行设置。6.根据权利要求1所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述底座(1)固定连接有线圈(3)，所述线圈(3)连接有交流电，所述振动片(4)位于所述线圈(3)之间。7.根据权利要求1所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述底座(1)固定连接有固定座(2)，所述振动片(4)与所述固定座(2)相连，所述振动片(4)采用柔性材质。8.根据权利要求1所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述底座(1)固定连接有磁铁座(11)，所述磁铁座(11)固定连接有磁铁(5)，所述磁铁(5)包括有两级，所述振动片(4)设置在两级之间。9.根据权利要求1所述的一种电磁打点计时器，其特征在于，所述振动片(4)螺纹连接有震针(10)，所述震针(10)上螺纹连接有第二螺母(13)；所述转轴(9)上螺纹连接有第一螺母(91)，所述转轴(9)还固定连接有支撑座，所述复写纸(8)设置在支撑座和第一螺母(91)之间。10.一种电磁打点计时器的使用方法，其特征在于，采用权利要求5-9任一项所述的一种电磁打点计时器，包括以下步骤：s1：所需测量的驱动机构带动纸带(6)移动，振动片(4)带动震针(10)振动，震针(10)通过复写纸(8)将痕迹打到纸带上，同时电机(20)工作，电机(20)通过电机轴(17)带动凸轮(15)和大锥轮(19)转动；s2：大锥轮(19)转动时，大锥轮(19)带动小锥轮(18)转动，小锥轮(18)带动转轴(9)转动，转轴(9)带动复写纸(8)转动，此时转轴(9)绕滑块(22)和连接块(16)转动；s3：随着电机轴(17)的继续转动，凸轮(15)带动转轴(9)向左移动，此时滑轴(26)沿斜槽(23)移动，滑轴(26)通过转筒(24)带动小锥轮(18)向下移动，使小锥轮(18)和大锥轮(19)宽的一端相啮合，从而改变复写纸(8)的转动速度，由于振动片(4)的振动速度固定，从
而使震针(10)与复写纸(8)不同的位置相接触，实现纸带(6)的打点计时工作。

技术总结
本发明公开了一种电磁打点计时器及其使用方法，包括底座和纸带，底座连接有振动片，振动片可拆卸连接有震针，底座滑动连接有滑块，滑块转动连接有转轴，转轴可拆卸连接有复写纸，复写纸位于震针和纸带之间；转轴中间部分为花键轴，转轴滑动套设有小锥轮，小锥轮内固定连接有花键套，花键套滑动套设在花键轴上；底座还开设有倾斜方向设置的斜槽，小锥轮转动连接有转筒，转筒固定连接有滑轴，滑轴滑动设置在斜槽内；底座上表面开设有供转轴活动的滑槽。本装置可实现对复写纸的高效利用，无需操作人员反复更换复写纸，有效提高了整体的工作效率，利于打点计时工作的进行。利于打点计时工作的进行。利于打点计时工作的进行。


技术研发人员：张梽铖
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/21