研究拉力大小与小车运动的 关系

研究拉力大小与小车运动的    关系
研究拉力大小与小车运动的    关系

1、研究的问题

研究拉力大小与小车运动的关系

2、研究的准备

实验小车、细绳、铁垫圈。

3、研究的假设

我们的假设:

_______________________________________________________________实验中要改变的条件是:

_____________________________________________________

4、实验的步骤

1、清点器材是否齐全

2、标明小车运动的起点和终点,每次实验都要从起点开始,终

点结束

3、从挂一个垫圈开始,一个一个增加垫圈,直到小车可以动起

4、再多个多个地增加垫圈,观察和记录小车的运动时怎样变化

的,重复操作,减少误差

5、分析数据,得出结论

6、拆卸装置放回原位,整理器材。

5、研究记录

研究拉力大小与小车运动关系的记录

挂________几个垫圈,刚好能使小车运动起来

拉力大小(垫圈个数)实验次数小车运动的快慢

从起点到终点时

快慢顺序1

2

3

1

2

3

1

2

3

6、研究结论

我们的发现是:

______________________________________________________

无碳小车动力学分析

2、相关计算: 原动机构的作用是将重物下降的重力势能转化为小车的动能。 在重物下降过程中,驱动轴转动,为小车提供动力,设重物质量为M ,下降高度为h ,则其重力势能为Mgh ,转化为自身的动能E K 1、小车的动能E K 2、小车行 走过程中的摩擦及损耗W 损, W E E K k Mgh 损 ++= 21 其中, v E M K 2 1121= , v E M K 21121= , v 1 为重物下降的速度,也是驱动轴的线速度; v 2为同一时刻小车的行进速度,也是后轮的线速度;设驱动轴转动一周,后轮转动 n 周, 所以, d d v v n 2 1后轮 驱动轴 = 设重物下降过程中加速度为a , 绳子的拉力为T , 有: )(a g M T -= 由此产生的力矩为: λ ??=R M T 驱动轴1 (其中λ为考虑摩擦影响而设置的系数) 分析可得: 1.当拉力一定时,驱动轴半径越大,产生的力矩越大,驱动轴半径越小,产生的力矩越小; 2.当力矩M 达到一定的大小保持不变,驱动轴半径越小,拉力T 越大,从而使物块减速。 3、机构设计 根据前面的分析与计算,将驱动轴设计为阶梯轴:

3.1.3动力学分析模型 a 、驱动 如图:重物以加速度向下加速运动,绳子拉力为T ,有 )(a g m T -= 产生的扭矩122λ??=r T M ,(其中1λ是考虑到摩擦产生的影响而设置的系数。) 驱动轮受到的力矩A M ,曲柄轮受到的扭矩1M ,A N 为驱动轮A 受到的压力,A F 为驱动轮A 提供的动力,有 221 λ?=+ M i M M A (其中2λ是考虑到摩擦产生的影响而设 置的系数) R F N M A A A ?+?=δ b 、转向 假设小车在转向过程中转向轮受到的阻力矩恒为C M ,其大小可 由赫兹公式求得,) 11(1 2 2 212 1E E R B N c c c μμπσ-+-?= b B N c c 2??=σ 由于b 比较小,故

越野车拉力赛1

越野车拉力赛 拉力赛,现在已经是吸引不懂车的人中毒爱上车、吸引不爱开车旅行的人驾车出门冒险的洗脑行为了,效果甚于传销。其实最初,拉力赛只不过是世界上某一小撮人的个人山寨玩法,只不过它的形式很符合汽车、赛事、厂商利益等综合的科学发展观,更主要的原因是拉力赛让喜欢车的人更喜欢车,并且感染着越来越多的人一起来喜欢运动中的车。 越野车拉力赛中最著名的当然是巴黎—达喀尔汽车拉力赛,法语名称为“LeDakar”是当今世界上顶级的赛事和规模最大的洲际拉力赛,由法国车手泽利?萨宾创办。自1979年起,每年一届,至今已连续举办了32届。传统上的比赛从法国巴黎出发,横越欧洲和非洲最后到达达喀尔,整个赛程超过一万公里,最后能够赛完全程的赛车常常不足参赛车辆的二分之一。达喀尔拉力赛堪称挑战赛车性能以及人类体能和意志极限的运动。 在越野车拉力赛方面,中国也有CRC级别的比赛,这就是环塔(环塔克拉玛干)拉力赛。它是由中国组织,面向国际的重要赛事。虽然刚刚举办四年,但也在世界上有越来越大的影响力。国内的越野爱好者之所以选择参与环塔,就是因为他们对激情与梦想,已达到让人吃惊的疯狂与热爱。环塔的魅力就在于靠在抛锚的赛车上看沙漠的星空,经历过了绝望,甚至觉得就要死在这陌生的土地上。一阵引擎声出现在远方,那时重现希望的激动,是在其他比赛中从来体会不到的。环塔是艰险的,但也是迷人的,正因为这条路有可能通向天堂,也有

可能通向地狱,富有冒险和挑战精神的车手才会对它上了瘾。在他们看来生命的意义不仅在于活着,更在于为了理想和追求而献身,越危险越陌生的地方,越能刺激他们的神经,越能使他们充满向往和憧憬。血染黄沙,正是对环塔拉力赛英雄精神最好的一种诠释。其实环塔和其他的玩耍是一样的如蹦级、攀岩、悬崖跳水等,人类在与自然的融合过程中,借助于现代科技手段,最大限度地发挥自我身心潜能,向自身挑战的娱乐体育运动。它除了追求竞技体育超越自我生理极限“更高、更快、更强”的精神外,更强调参与、娱乐和勇敢精神,追求在跨越心理障碍时所获得的愉悦感和成就感,同时,它还体现了人类返璞归真、回归自然、保护环境的美好愿望。国内刚开始玩越野的爱好者,可以先去塞罕坝附近的浑善达克沙地。沙子很硬,草根相对很多,有越野的乐趣而无穿越沙漠的危险。当然,牧民的牧羊犬除外(那东西是相当地危险)。中级车手可以去尝试一下内蒙古的巴丹吉林沙漠、库布齐、川藏线等等。高级车手可以尝试穿越中国西部四大无人区,或者沿北纬39度穿越塔克拉玛干沙漠!

实验:探究弹簧伸长量与弹力的关系

实验:探究弹簧伸长量与弹力的关系 一、实验目的 1.探究弹力与弹簧伸长的关系。 2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据。 3.验证胡克定律。 二、实验原理 1.如图1所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。 图1 2.弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算。这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系了。 3.求弹簧的劲度系数:弹簧的弹力F与其伸长量x成正比,比例系数k=F x,即为弹簧的劲 度系数;另外,在F-x图象中,直线的斜率也等于弹簧的劲度系数。 三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、坐标纸。 四、实验步骤 1.按图2安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。 图2 2.在弹簧下端悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。 3.增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格,以F表示弹力,l表示弹簧的总长度,x=l-l0表示弹簧的伸长量。 1234567

F/N0 l/cm x/cm0 五、数据处理 1.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图。连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线,如图3所示。 图3 2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常数即 为弹簧的劲度系数,这个常数也可据F-x图线的斜率求解,k=ΔF Δx。 六、误差分析 由于弹簧原长及伸长量的测量都不便于操作,存在较大的测量误差,另外由于弹簧自身的重力的影响,即当未放重物时,弹簧在自身重力的作用下,已经有一个伸长量,这样所作图线往往不过原点。 七、注意事项 1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀一些,这样作出的图线精确。 3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差。 4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条直线上,但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。 5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。 预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3

无碳小车实验报告 (1)

机械原理课程设计报告书 设计题目: 竞赛题目无碳小车的设计 课程名称:《机械原理课程设计》 学生姓名: 学生学号: 所在学院:海洋信息工程学院 学习专业:机械设计制造及其自动化 指导教师:宫文峰 2015年12月11日目录 (2) 第一章概述 (3) 课程设计任务与目的 (3)

第一章概述 机械原理课程设计是机械类各专业学生第一次课程设计,是重要的实践性教学环节,对于培养学生机械系统运动方案设计和创新设计能力、解决工程实际中机构分析和设计能力等有着十分重要意义。 本次课程设计以第五届全国大学生工程能力综合训练竞赛“无碳小车”题目为基础,进行创新设计。设计对题目进行了从新分解,运用课程内所学知识,通过查阅资料结合前人经验,从几个方面进行方案的设计与分析选择,依据机械机构的设计理念,设计出一个完全依靠重力势能提供动力,以平面转向机构实现周期性转向自动避让障碍物的轻质小车方案。 课程设计目的与任务 课程设计目的 1)综合运用机械原理课程的理论和实践知识,分析和解决与本课程有关的实际问题,促进所学理论知识的巩固、深入和归纳; 2)培养学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神; 3)加强学生动手能力的培养和工程实践的训练,提高学生针对实际需求进行创新思维、

综合和工艺制作等实际工作能力; 4)提高学生运算、绘图、表达、运用计算机、搜集和整理资料能力; 5)为将来从事技术工作打基础。 课程设计任务 结合一个简单或中等复杂程度的机械系统,让学生根据使用要求和功能分析,开拓思路,敢于创新,巧妙地构思其工作原理和选择工艺动作过程;由所选择的工作原理和工艺动作过程综合应用所学过的各类常用机构的结构组成、运动原理、工作特点及应用场合等知识,进行机构的选型、创新与组合,构思出各种可能的运动方案,并通过方案评价、优化筛选,选择最佳方案;就所选择的最佳运动方案,应用计算机辅助分析和设计方法(也可以使用图解法)进行机构尺度综合和运动分析;由运动方案和尺度综合结果绘制机构系统运动简图。无碳小车设计的目的与任务 设计一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转换而得到的。该给定重力势能由质量为1Kg的标准砝码(¢50×65 mm,碳钢制作)来获得,砝码的可下降高度为400±2mm。标准砝码始终由小车承载,不从小车上掉落。图1为小车示意图。 小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得,小车具有转 向控制机构,且此转向控制机构具有可调节功能。 第二章选题介绍 选题背景、意义 本设计源于6年第五届全国大学生工程能力综合训练竞赛“无碳小车”,该竞赛要求以

幼儿园中班体育教案:汽车拉力赛

幼儿园中班体育教案:汽车拉力赛 Teaching plan of middle class physical education in kindergart en: automobile rally

幼儿园中班体育教案:汽车拉力赛 前言:本文档根据题材书写内容要求展开,具有实践指导意义,适用于组织或个人。便于学习和使用,本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 活动目的 1、练习跑、走交替。 2、锻炼身体耐久力素质。 3、让幼儿在活动中体验游戏的快乐。 4、培养幼儿对体育锻炼的兴趣以及活泼开朗的性格。 重点与难点 能根据地形的变化控制跑走的快慢,有变化的跑走,并 且能做到跑走交替。 材料与环境创设 5、幼儿几个小朋友一个铃鼓。 活动流程 扮演角色活动身体——交代规则带领练习——重点指导 自由练习——游戏结束放松身体。

6、扮演角色活动身体 师:今天啊,老师要带小朋友玩个小游戏,这个游戏的 名称叫做汽车拉力赛。小朋友和老师今天都是小小公交车,老师为小朋友准备了方向盘,你们可以一组选出一个小朋友当车头。师:在游戏之前呀,小小公交车要先加加油,大家跟着老师来活动一下。 (教师带领幼儿做一些简单的准备运动) 7、交代规则带领练习 (1)教师向幼儿交代游戏规则 师:公交车要根据一定的路线前进,要经过平坦的公路,汽车就可以开的快点。有些路比较不平,就要慢慢的开,不然就会翻车了。还有上坡路,小汽车开的就比较慢了。下坡就比较快了。而且到了拐弯处我们要鸣喇叭。等会我们一起前进,要注意根据经过的路线调整速度,不然小小公交车就会翻车了。而且车头的人要提醒后面的小朋友,后天的小朋友要跟着汽车头,不能断开了。老师还要请4个小朋友当红绿灯,你们可以变化红绿灯,车子开过来时就要听他们的指挥了。 (2)教师带领练习

第三章 实验 探究弹力与弹簧伸长量的关系

实验探究弹力与弹簧伸长量的关系 [学习目标]1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系.2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据.3.能根据F-x、F-L图象求出弹簧的劲度系数. 一、实验目的 1.探究弹力与弹簧伸长量之间的关系. 2.学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据. 3.能根据F-x、F-L图象求出弹簧的劲度系数. 二、实验器材 弹簧、刻度尺、钩码、铁架台. 三、实验原理 1.如图1甲所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码受到的重力大小相等.如图乙,弹簧的原长与挂上钩码后弹簧的长度可以用刻度尺测出,其伸长量x可以用弹簧的长度减去弹簧的原长来求得. 图1 2.建立平面直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑曲线连接起来,根据实验所得的图象,就可探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系. 四、实验步骤 1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0,即原长. 图2 2.如图2所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度L1,记录m1和L1. 3.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5、…和相应的弹簧长度L2、L3、L4、L5、…. 4.计算出每次弹簧的伸长量x(x=L-L0)和弹簧受到的拉力F(F=mg),并将数据填入表格. 五、数据处理 1.建立直角坐标系,以F为纵轴、x为横轴,根据测量数据用描点法作图.连接各点得出F随弹簧伸长量x变化的图线. 2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二

达喀尔拉力赛:中国车降服魔鬼征程

帕拉丁车队降服“达喀尔”魔鬼征程 中国车手周勇5月10日来哈与车迷见面 5月10应强势媒体《车来车往》邀请,2005年成功降服世界顶级汽车赛事——“达喀尔国际汽车拉力赛”魔鬼征程的中国帕拉丁车队车手周勇,即将莅临“冰城”哈尔滨与广大车迷见面。 一位报道过达喀尔拉力赛的法国专栏作家曾说过,“达喀尔为车手们敞开了两扇大门:一个通往天堂,一个通往地狱。”周勇就是到达天堂的英雄之一。北京时间1月16日晚,历时17个艰辛的日日夜夜,行程8956公里的第27届巴塞罗那—达喀尔拉力赛终于走到尽头。饱受撒哈拉狂风恶沙的洗礼,历经魔鬼旅途的磨砺,幸运的中国帕拉丁车队的车手们终于抵达最后的天堂——达喀尔,而且一举夺得了骄人的成绩:周勇驾驶的367号帕拉丁赛车总成绩排名19名;卢宁军总成绩排名56,徐浪总成绩排名44名。其中,车手周勇更是创造了中国车手参加世界顶级拉力赛史上的最好成绩,成为今年达喀尔拉力赛上首次参赛车手中成绩最好的一位。 中国车队在本次达喀尔拉力赛上不俗的表现让中国人了解了真正的达喀尔,也展示了中国赛车的真实水平。良好的车辆状况、充分的后勤、维修保障,车手高超的技艺和良好的心理素质,车手与领航的默契配合,成为本次帕拉丁车队完赛的基础和前提。他们在困难的时候顶得住,在顺利的时候收得住,克服了危机四伏的漫长的西非沙漠,克服了常人难以想象的艰难,成为中国汽车第一支完赛达喀尔的车队,也是达喀尔拉力赛创立以来第一支完赛的车队。 然而,作为世界顶级的拉力赛的达喀尔拉力赛,对无数车手来说,能踏上达喀尔的旅程好像是虔诚的信徒踏上朝圣之路。在漫长的17天中,在非洲沙漠漫天的黄沙中,周勇等勇士们时刻面临着生与死的考验,无畏而睿智的他们选择了坚强和征服,用顽强的斗志和团结的信念撑起了中国赛车运动的一片湛蓝天空。 “冰城”车迷因中国车和中国车手的出色表现而扬眉吐气,让我们期待达喀尔英雄的到来,共话“中华赛车之梦”,守望2006中国帕拉丁再度征战达喀尔的辉煌。

无碳小车设计使用说明(一等奖作品)

第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛 无碳小车设计说明书 参赛者:龚雪飞赵鹏飞刘述亮 指导老师:朱政强戴莉莉 2011-1-16

摘要 第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题为“无碳小车”。在设计小车过程中特别注重设计的方法,力求通过对命题的分析得到清晰开阔的设计思路;作品的设计做到有系统性规范性和创新性;设计过程中综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。我们借鉴了参数化设计、优化设计、系统设计等现代设计发发明理论方法;采用了MATLAB、PROE等软件辅助设计。 我们把小车的设计分为三个阶段:方案设计、技术设计、制作调试。通过每一阶段的深入分析、层层把关,是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。 方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成(原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分)把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块,进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计,通过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为:车架采用三角底板式、原动机构采用了锥形轴、传动机构采用齿轮或没有该机构、转向机构采用曲柄连杆、行走机构采用单轮驱动实现差速、微调机构采用微调螺母螺钉。其中转向机构利用了调心轴承、关节轴承。 技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论分析,借助MATLAB 分别进行了能耗规律分析、运动学分析、动力学分析、灵敏度分析。进而得出了小车的具体参数,和运动规律。接着应用PROE软件进行了小车的实体建模和部分运动仿真。在实体建模的基础上对每一个零件进行了详细的设计,综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等。

研究拉力与弹簧拉伸长度之间的关系

《研究拉力与弹簧拉伸长度之间的关系》说课稿 各位领导、老师,大家好!我今天说课的内容是:苏教版版小学 《科学》四年级下册第四单元《无处不在的力》的第二课《物体的变 形状改变以后》中的《研究拉力与弹簧拉伸长度之间的关系实验》。 下面我将从七个方面对这一课的教学设计作一个简略的概述。一、说教材: 本单元依据《科学课程标准》中关于“力的作用和表现,认识生活中常见的力”的要求,在前一课了解了力有大小和方向、力对物体的运动和形状的影响之后,从本节课开始指导学生认识一些具体的力。本课的学习内容就是认识生活中常见的弹力,教材按照从观察现象到认识事物的性质,从实验探究到实际应用的线索编排而成。二、说学情: 力是无处不在的,但是平时未引起学生足够的注意,而物体形状 改变后更是一个比较抽象的概念,学生对弹性的认识也只停留在表 象,四年级学生已具有一定的观察和实验能力,但还处于引导性探究 学习阶段。在教师的引导下,如何让学生通过自主探究与合作学习, 使他们对弹性的认识由表象到本质的理解,还有一定的难度。 三、说教学目标: 1、能够通过探究发现生活中弹性物体的共同特征。 2、能够区分弹力与弹性。 3、能够做拉力与弹簧拉伸长度之间关系的实验。 四、说教学重难点: 1、知道物体受力时形状发生变化,去掉外力时恢复原来的形状。

2、了解拉力与弹簧拉伸长度之间关系。 五、说教法、。 在设计中力求让教学贴近生活,以生活中的现象、身边的材料为学习的切入点,用学生的亲历活动充实教学过程;突出科学学习要以探究为核心的基本理念。引导学生利用学具资源,从观察现象到发现物体的性质。引导学生通过小组实验的活动形式获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到充分的发挥,培养学生的探究能力、思维能力、活动组织能力。 学法: 四年级的学生对学习《科学》已有了一定的经验,在前一课学习中,学生对力已经有了初步的认识,在生活中对物体的弹性和弹力也有了一些初浅的直接认识,大部分学生能通过制作、观察、实践、交流等手段进行探究性的学习,具备了初步的探究能力。为体现学生在学习活动中的主体地位,设计了以下学法: 1、自主探究法:在学习实践中,尽可能让学生多动脑、多动手、多观察、多交流、多分析;老师适时启发、点拨、鼓励。 2、分析归纳法:以实践为标准,以学生为主体,指导学生亲自经历运用科学方法探索的过程,在探索中体会科学方法。 3、分组讨论法:针对问题学生进行分组讨论,在小组学习中解决问题。 六、说教学过程: 第一步:分别固定6个弹簧的一端,测量弹簧的长度 1、每次测量弹簧最上端到最下端距离。 2、等弹簧静止不动的测量。 第二步:在第1个弹簧下挂1个钩码,测量弹簧的长度 计算弹簧拉伸长度时要用弹簧长度减去弹簧静止不动时的原始 长度。 第三步:在第2个弹簧下挂2个钩码,测量弹簧长度。 计算弹簧拉伸长度时要用弹簧长度减去弹簧静止不动时的原 始长度。 第四步:在第3个弹簧下挂3个钩码,测量弹簧长度。 计算弹簧拉伸长度时要用弹簧长度减去弹簧静止不动时的原 始长度。

第八讲弹簧弹力与伸长量的关系

弹簧的弹力与伸长量的关系一对一个性化讲义 第一讲 教师冯___茂___珊

基本实验要求 1.实验原理 弹簧受到拉力作用会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等;弹簧的伸长量越大,弹力也就越大. 2.实验器材 铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸. 3.实验步骤 (1)安装实验仪器(如实验原理图所示). (2)测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量),列表作出记录,要尽可能多测几组数据. (3)根据所测数据在坐标纸上描点,以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标. (4)按照在图中所绘点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线),所画的点不一定正好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同. (5)以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行再考虑二次函数.

规律方法总结 1.实验数据处理方法 (1)列表法 将测得的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的. (2)图象法 以弹簧伸长量x为横坐标,弹力F为纵坐标,描出F、x各组数据相应的点,作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线. (3)函数法 弹力F与弹簧伸长量x满足F=kx的关系. 2.注意事项 (1)不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过分拉伸,超过弹簧的弹性限度. (2)尽量多测几组数据:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据. (3)观察所描点的走向:本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点.(4)统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 3.误差分析 (1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差. (2)画图时描点及连线不准确也会带来误差. 考点一实验原理与实验操作 1.[对实验原理的考查]一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力F与弹簧长度l的图象如图1所示.下列表述正确的是( ) 图1 A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小

无碳小车的机构与运动分析

1 无碳小车的设计要求 设计一种小车,驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理,由给定重力势能转换来的。竞赛时统一用质量为1Kg 的重块(¢50×65 mm,普通碳钢)铅垂下降来获得,落差400±2mm,重块落下后,须被小车承载并同小车一起运动,不允许从小车上掉落。要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均来自重物重力势能转换,不可使用任何其他的能量来源。要求小车具有转向控制机构,且此转向控制机构具有可调节功能,以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。要求小车为三轮结构。2 无碳小车机构运动设计和性能分 析 图1 无碳小车机构简图 小车由重物下降通过尼龙线带动绕 线轮为小车提供动力,由零件1,2,3,4,5 无碳小车的机构与运动分析 吴朝春 西南交通大学机械工程学院 四川成都 611756 组成的曲柄连杆机构控制前轮的摆动实现小车的导向,利用齿轮传动将动力传递到后轮轴实现小车的驱动。 同时为了更好的实现小车的性能要求:位移路程比V、位移S、、跑偏量L、绕桩数N,对小车五大机构进行最大程度优化。 3 无碳小车机构分析 3.1 无碳小车的结构组成 无碳小车主要有五大机构构成: 1)支撑机构:小车的骨架,是各机构布置的基础; 2)原动机构:提供小车运动的装置, 实现重物块重力势能转变为小车的动能; 3)传动机构:将原动机构一部分能 量传递到转向机构; 4)转向机构:完成小车的导向,保证小车实现预定轨迹运行; 5)驱动机构:实现小车的前进 。 3.2 支撑机构的设计车辆底板承受较大的载荷,而且要求在强度足够的情况下,重量尽可能地小。考虑到重量、加工成本等,底板采用3mm 厚的铝合金加工压制制作,底板前端叠加 一块加固板增加转向部分的强度;后轮主轴支架,大齿轮轴支架采用5mm 厚铝合金板制作,而且采用一体成型的方法,减小零件数量。铝的材料密度小,强度较大,而铝合金的性能更优于普通铝制材料,适合用来制作支架。其次,为了制作 和携带方便,将重物支撑架单独制作,将 每一根支架杆两端攻螺纹, 最后用螺栓固定到底板上。3.3 原动机构的设计 为了让重物的重力势能转化为小车的动能,即将重物块的直线下降运动(以小车底盘为参考系)转化为小车车轮的旋转运动。首先我们在结构中加入一个滑轮,通过滑轮和尼龙线我们可以将作用在重物块上的重力传递到绕线轴上,为驱动机构,转向机构的运行等提供保证,实现能量的转化。 3.4 传动机构的设计 经过原动机构已经实现了将重物块的直线下降运动(以小车底盘为参考系)转化为绕线轴的旋转运动。但仅仅只有原动机构并不能实现小车的行进功能。为此该小车必须设计一个转向机构,以及连接原动机构和驱动机构间的传动机构。传动机构的功能目标:实现传动比3:1将绕线轴的转动传递到后轮轴上 。传动功能的实现方式的选择:为了更好的实现传动机构的设计目标,本文作者根据该无碳小车的具体情况并在对比 了带传动和齿轮传动的优缺点后选择了齿数比为1:3的两个齿轮。 3.5 转向机构的选择 小车在行进过程中为了能完成“S”形前进,则小车必须有一个导向装置,本设计采用了前轮导向。为了能实现前轮导向的功能采用了曲柄连杆机构实现前轮的自动转向。转向机构由曲柄连杆机构构成。曲柄连杆机构配合紧密加工简单运动可靠,本文设计方案曲柄连杆机构由关节轴承、转向摇杆前微调轴、微调连接杆、转向摇杆后微调轴和微调曲柄组成,采用微调曲柄和微调连杆长度的改变,调节前轮转动角度的大小从而满足障碍物间距变化造成的路线改变。转向轴承为RBL 关节轴承,可以满足一定角度的空间任意方向的全尺寸旋转,因为为标准件可直接购买,降低了制作成本。 根据之前制作的无碳小车实际调试经验,转向机构的功能对无碳小车的运行效果起着至关重要的作用。特别是微调曲柄和微调连杆长度的长度对小车轨迹运行影响巨大。本文利用螺纹副来调节微调连杆长度,大大的提高了调节精度。同时转向机构也同样需要尽可能的减少摩擦耗能,满足结构简单,零部件易获得等基本条件。 3.6 驱动方式设计 为了尽量减少滑动摩擦带来能量的损失,小车要实现“S”形行进,则小车后轮应该在转弯时实现差速,避免滑动摩擦。 实现方式:后轮交替驱动。结构设计:利用单向轴承滚针轴承,同时为了增强小车行进的稳定性,利用普通轴承过盈配合连接,实现后轮轴与两后轮稳定连接。 4 运动分析 在重物下降的同时,尼龙线经过滑轮将力传递到绕线轴,形成转矩带动绕线轴的转动;通过曲柄连杆机构带动前轮的摆动实现前轮导向;通过齿轮啮合传动,将绕线轴的运动传递到后轮轴;后轮轴通过单向轴承将转动传递到后轮,后轮在地面给的摩擦力的作用下实现驱动;从而实现小车按照预定轨迹运行。

幼儿园中班体育《汽车拉力赛》教案

幼儿园中班体育《汽车拉力赛》教案 活动目的 1、练习跑、走交替。 2、锻炼身体耐久力素质。 3、让幼儿在活动中体验游戏的快乐。 4、培养幼儿对体育锻炼的兴趣以及活泼开朗的性格。 重点与难点 能根据地形的变化控制跑走的快慢,有变化的跑走,并且能做到跑走交替。 材料与环境创设 5、幼儿几个小朋友一个铃鼓。 活动流程 扮演角色活动身体——交代规则带领练习——重点指导自由练习——游戏结束放松身体。 6、扮演角色活动身体 师:今天啊,老师要带小朋友玩个小游戏,这个游戏的名称叫做汽车拉力赛。小朋友和老师今天都是小小公交车,老师为小朋友准备

了方向盘,你们可以一组选出一个小朋友当车头。师:在游戏之前呀,小小公交车要先加加油,大家跟着老师来活动一下。 (教师带领幼儿做一些简单的准备运动) 7、交代规则带领练习 (1)教师向幼儿交代游戏规则 师:公交车要根据一定的路线前进,要经过平坦的公路,汽车就可以开的快点。有些路比较不平,就要慢慢的开,不然就会翻车了。还有上坡路,小汽车开的就比较慢了。下坡就比较快了。而且到了拐弯处我们要鸣喇叭。等会我们一起前进,要注意根据经过的路线调整速度,不然小小公交车就会翻车了。而且车头的人要提醒后面的小朋友,后天的小朋友要跟着汽车头,不能断开了。老师还要请4个小朋友当红绿灯,你们可以变化红绿灯,车子开过来时就要听他们的指挥了。 (2)教师带领练习 师“现在新老师们先做一次小小车头,我们要出发了。小小车箱跟着我。” 幼儿在教师的带领下在场上绕几圈,在拐弯处要鸣喇叭,然后走跑交替通过各种地段,等待、经过红绿灯(红灯停绿灯行)老师用语言提示幼儿。 8、重点指9、导自由练习

幼儿园教案中班体育游戏活动《汽车拉力赛》

教案 活动目的 1、练习跑、走交替, 2、锻炼身体耐久力素质。 3、让幼儿在活动中体验游戏的快乐, 4、培养幼儿对体育锻炼的兴趣以及活泼开朗的性格。重点与难点能根据地形的变化控制跑走的快慢,有变化的跑走,并且能做到跑走交替。材料与环境创设 5、幼儿几个小朋友一个铃鼓。活动流程扮演角色活动身体——交代规则带领练习——重点指导自由练习——游戏结束放松身体。 6、扮演角色活动身体师:今天啊,老师要带小朋友玩个小游戏,这个游戏的名称叫做汽车拉力赛。小朋友和老师今天都是小小公交车,老师为小朋友准备了方向盘,你们可以一组选出一个小朋友当车头。师:在游戏之前呀,小小公交车要先加加油,大家跟着老师来活动一下。(教师带领幼儿做一些简单的准备运动) 7、交代规则带领练习(1)教师向幼儿交代游戏规则师:公交车要根据一定的路线前进,要经过平坦的公路,汽车就可以开的快点。有些路比较不平,就要慢慢的开,不然就会翻车了。还有上坡路,小汽车开的就比较慢了。下坡就比较快了。而且到了拐弯处我们要鸣喇叭。等会我们一起前进,要注意根据经过的路线调整速度,不然小小公交车就会翻车了。而且车头的人要提醒后面的小朋友,后天的小朋友要跟着汽车头,不能断开了。老师还要请4个小朋友当红绿灯,你们可以变化红绿灯,车子开过来时就要听他们的指挥了。(2)教师带领练习师“现在新老师们先做一次小小车头,我们要出发了。小小车箱跟着我。”幼儿在教师的带领下在场上绕几圈,在拐弯处要鸣喇叭,然后走跑交替通过各种地段,等待、经过红绿灯(红灯停绿灯行)老师用语言提示幼儿。 8、重点指9、导自由练习(1)吹一下哨子,将小朋友集合起来。教师提问小朋友。让幼儿示范表演,应用语言说出自己的想法。师:小汽车在不同的地面,你们是用怎样的速度前进的?有走还是用跑?(2)让幼儿自由练习,快慢走跑由他们自己掌握。 10、游戏结束放松身体教师将幼儿集中起来做放松运动,然后组织回班级。师:小汽车们累不累啊,累了话跟着老师做一下放松运动。 幼儿园

探究小车运动的快慢与推力和拉力大小的关系

探究小车运动的快慢与推力和拉力大小的关系 (第1课小车的运动) 实验器材:计时器小车尺子垫圈棉线(或其他细线) 实验过程: 1、用1个垫圈的拉力测试小车走过50厘米的距离使用的时间 2、用3个垫圈的拉力测试小车走过50厘米的距离使用的时间 3、用5个垫圈的拉力测试小车走过50厘米的距离使用的时间 实验结果(略) 注意事项: 1、设计方案时,教师要提醒学生控制实验的变量,保持不变的条件是小车的重量、小车经过的距离,需要改变的条件是拉力的大小(垫圈的数量)。 2、教师要提醒学生每个实验都做三次以上,以保证实验的准确性。 实验2:摩擦力的大小与物体表面光滑程度的关系 (第2课玩滑梯的启示) 实验器材:弹簧秤木块粗糙的木板比较光滑的木板非常光滑的塑料板(或玻璃板)等 实验步骤: 1、把木块先后放在粗糙木板、较光滑的木板、非常光滑的塑料板上,用弹簧称分别测出所需的拉力有多大。 2、比较三次实验的结果,说明了什么? 实验结论:物体表面越粗糙,摩擦力就越大。 注意事项: 1、让木块匀速地运动时,读出弹簧称上的拉力大小。 3、没有表面光滑程度不同的木板时,也可用一块木板,然后在上面铺上毛巾代表表面粗糙的木板。 实验说明: 1、对比实验的设计从四年级上册开始,而这里没有要求学生学会设计对比实验(即实验中只有一个不同条件,其他条件相同)。但作为老师准备材料时应做到心中有数,按对比实验要求准备。 2、测力计的使用是四年级下册设计的内容,三年级的学生还没有认识测力计以及力的单位“牛顿”。因此,如果使用测力计,可以只让学生读出测力计上的刻度大小来比较摩擦力的大小。也可以用橡皮筋或松紧带拉动,通过比较橡皮筋或松紧带长短变化获得“摩擦力大小与什么因素有关”这一知识。 知识链接:摩擦和摩擦力 摩擦是相互接触的物体在接触面上发生阻碍相对运动的现象。阻碍相对运动的力叫摩擦力。摩擦力产生在两个物体的接触面上,与物体的运动方向相反。

无碳小车传动方案课程设计.

目录 一任务书 (1) 二方案设计分析 (2) 2.1车架 (3) 2.2原动机构 (4) 2.3传动机构 (4) 2.4转向机构 (4) 2.5行走机构 (6) 2.6微调机构 (7) 三运动参数及构件尺寸计算 (7) 3.1建立数学模型及参数确定 (7) 3.1.1能耗规律模型 (8) 3.1.2运动学分析模型 (9) 3.1.3动力学分析模型 (13) 3.1.4参数确定 (14) 四设计总结 (15) 五参考资料目录 (15)

二设计方案分析 通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转换、驱动自身行走、自动避开障碍物。为了方便设计这里根据小车所要完成的功能将小车划分为五个部分进行模块化设计(车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构)。为了得到令人满意方案,采用扩展性思维设计每一个模块,寻求多种可行的方案和构思。下面为我们设计图框(图一) 图一

在选择方案时应综合考虑功能、材料、加工、制造成本等各方面因素,同时尽量避免直接决策,减少决策时的主观因素,使得选择的方案能够综合最优。 图二 2.1车架 车架不用承受很大的力,精度要求低。考虑到重量加工成本等,车架采用木材加工制作成三角底板式。可以通过回收废木材获得,已加工。

2.2原动机构 原动机构的作用是将重块的重力势能转化为小车的驱动力。能实现这一功能的方案有多种,就效率和简洁性来看绳轮最优。小车对原动机构还有其它的具体要求。1.驱动力适中,不至于小车拐弯时速度过大倾翻,或重块晃动厉害影响行走。2.到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小,避免对小车过大的冲击。同时使重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上,如果重块竖直方向的速度较大,重块本身还有较多动能未释放,能量利用率不高。3.由于不同的场地对轮子的摩擦摩擦可能不一样,在不同的场地小车是需要的动力也不一样。在调试时也不知道多大的驱动力恰到好处。因此原动机构还需要能根据不同的需要调整其驱动力。4.机构简单,效率高。 基于以上分析我们提出了输出驱动力可调的绳轮式原动机构。我们可以通过改变绳子绕在绳轮上不同位置来改变其输出的动力 2.3传动机构 传动机构的功能是把动力和运动传递到转向机构和驱动轮上。要使小车行驶的更远及按设计的轨道精确地行驶,传动机构必需传递效率高、传动稳定、结构简单重量轻等。 1.不用其它额外的传动装置,直接由动力轴驱动轮子和转向机构,此种方式效率最高、结构最简单。在不考虑其它条件时这是最优的方式。 2.带轮具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸震等特点但其效率及传动精度并不高。不适合本小车设计。 3.齿轮具有效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定但价格较高。因此在第一种方式不能够满足要求的情况下优先考虑使用齿轮传动。 2.4转向机构 转向机构是本小车设计的关键部分,直接决定着小车的功能。转向机构也同样需要尽可能的减少摩擦耗能,结构简单,零部件已获得等基本条件,同时

汽车拉力赛心得体会

汽车拉力赛心得体会 【篇一:a走进汽车拉力赛】 【a走进汽车拉力赛】.wrc是world rally championship的缩写, 中文称为世界拉力锦标赛或世界越野锦标赛,全年赛程规划有14站,分别在14个不同的国家举行,赛季分为两部分,在上半年赛继结束 之后,会经过约一个月的休息之后再进行下半年赛季,让各车队对 车辆与车手做一重新调整。 wrc世界越野锦标赛可说是所有赛车项 目中最严苛,也最接近真实世界的一种比赛,因为所有参赛车辆都 是以量产车种为基础研发制作而成,并在雨林泥泞、雪地、沙漠及 蜿蜒山路等全球各地最具代表性险恶路段的道路中进行。超过10亿人次透过电视转播或其它媒体观赏这世界顶级的赛事。 wrc最早始于1973年。这项赛事将此前在各国单独举办的汽车拉力赛冠以世界锦标赛的头衔,与一级方程式赛车(fi)并列成为同属国际 汽车联合会(f.i.a)管辖的当今世界上顶级的汽车赛事。 为了争夺系列赛冠军的宝座,wrc每年将举行14站的比赛,首战从 1月份的蒙特卡洛拉力赛开始,直到11月份的大不列颠拉力赛(原rac拉力)最后一站,参赛选手要转战数国,在漫长的征程上一拼高下。wrc的每一站比赛通常为3天,在事先设定好的赛道上划出了 2o-3o处被称为ss(special stage)的赛段,每个赛段最短3公里,最长可达30公里。赛车选手驾驶赛车以最快速度通过赛段以决 出比赛名次。当然,比赛的主办者必须对赛段进行最严格的管理, 除萨法利拉力以外,wrc的各个赛段都严禁其它车辆通行。在各赛段上每隔2-3 分钟有一辆赛车出发投入比赛。 wrc与f1等场地汽车比赛的最大区别在于,错开时间出发的赛车选 手们是在完全看不见竞争对手的情况下进行比赛的。另外,wrc赛车都配备一名领航员,坐在副驾驶席上的领航员通过被称做“pace note”的比赛路线图为赛车选手指示前进方向。选手们在领航员的配 合之下,任凭大雾弥漫或者雨雪交加,以超乎人们想象的速度驶过 每一处弯道,最终那些能够征服大自然重重障碍,以最短时间完成 比赛的选手将赢得胜利。 团队合作的重要,与一般的场地赛车(如f-1)不同的是,wrc赛车是 采出发顺序,第一优先为厂队参赛车辆,依车手积分顺序为顺序, 其次为fia提名车手,其它车手则依报名顺序。一般来说前20部车 至少要有2分钟的出发间隔。几个ss路段之后会有20分钟的整备

无碳小车设计说明书一等奖作品1

第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛无碳小车设计说明书 王金卫参赛者: 指导老师:刘吉兆陈丰峰2011-1-16 1 摘要 第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题为“无碳小车”。在设计小车过程中特别注重设计的方法,力求通过对命题的分析得到清晰开阔的设计思路;作品的设计做到有系统性规范性和创新性;设计过程中综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。我们借鉴了参数化设计、优化设计、系统设计等现代设计发发明理论方法;采用了MATLAB、PROE等软件辅助设计。

我们把小车的设计分为三个阶段:方案设计、技术设计、制作调试。通过每一阶段的深入分析、层层把关,是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。 方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成(原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分)把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块,进行模块化设计.使其每个零件或结构件具有平衡性已达到减小摩擦.提高校车整体平衡的目的。分别针对每一个模块进行多方案设计,通过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为:车架采用三角底板式、原动机构采用了锥形轴、传动机构采用齿轮或没有该机构、转向机构采用四连杆机构、行走机构采用单轮驱动实现差速、微调机构采用微调螺母螺杆。其中转向机构利用了调心轴承、关节轴承.圆锥滚子轴承。 技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论分析,借助MATLAB分别进行了能耗规律分析、运动学分析、动力学分析、灵敏度分析。进而得出了小车的具体参数,和运动规律。接着应用PROE软件进行了小车的实体建模和部分运动仿真。在实体建模的基础上对每一个零件进行了详细的设计,综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等。 小车大多的零件是标准件、可以购买,同时除部分要求加工精度高的部分需要特殊加工外,大多数都可以通过手工加工出来。对于塑料会采用自制的‘电锯'切割。因为小车受力都不大,因此大量采用胶接,简化零件及零件装配。 2 调试过程会通过微调等方式改变小车的参数进行试验,在试验的基础上验证小车的运动规律同时确定小车最优的参数。 关键字:无碳小车参数化设计软件辅助设计微调机构灵敏度分析目录 摘要 (2) 一绪论 (5) 1.1本届竞赛命题主题 (5) 1.2小车功能设计要求 (5) 1.3小车整体设计要求 (6) 1.4小车的设计方法 (6) 二方案设计 (7) 2.1车架 (10) 2.2原动机构 (10) 2.3传动机构 (11) 2.4转向机构 (12) 2.5行走机构 (14) 2.6微调机构 (15) 三技术设计 (16) 3.1建立数学模型及参数确定 (17) 3.1.1能耗规律模型 (17) 3.1.2运动学分析模型 (19) 3.1.3动力学分析模型 (24) 3.1.4灵敏度分析模型 (26)

汽车拉力赛招商方案

“再西征” 2011中国甘肃丝绸之路汽车越野拉力赛 招商方案 这是一个关于“征服”的故事,是一个重现中国的古代丝绸之路的艰难和壮丽的历程,也是一个关于甘肃汽车拉力赛的辉煌见证和真实证明。 2011中国甘肃丝绸之路汽车越野拉力赛,是展现优秀车手的技术和胆识的舞台,也是展示中国大西北壮丽景观的窗口。在西北举行汽车越野拉力赛,有着其独特的魅力,一方面是甘肃特有的地理地貌,正是素有“激情、挑战”之称的越野拉力赛展示它所标榜的“征服”“超越”的神奇平台,也是对国内外优秀车手的一种巨大诱惑。 再西征,是感受这条几千年丝绸古道的魅力,是体验西北苍凉粗犷的尘土,是挑战生命的高度和广度,是人生值得记忆和珍藏的一次征途。行驶在这条路上的人,是真正的勇士,也唯有真正的勇士,才敢于直面西北的召唤,才敢一路向前,不停征服。这种勇往直前的体育精神,相信您的企业也同样具有,幵与我们一起踏上“再西征”的征途…….

汽车拉力赛在甘肃 1、拉力赛的核心竞争优势 由于甘肃省地处内大陆,气候干旱,形成了西北独有苍凉雄壮的气候地质环境,这种环境正是素有“激情、挑战”之称的越野拉力赛展示它所标榜的“征服”“超越”的巨大诱惑的神奇平台。也就注定了赛事对世界各国的越野爱好者、旅游爱好者和摄影爱好者、体育和时尚传媒界人士的巨大吸引力! 2、独有的丝绸之路文化 自西汉时开辟的丝绸之路,在中国的历史上发挥了无可替代的作用,做为古丝绸之路上重镇的兰州、张掖也凭借着其独有的丝绸之路文化而闻名于海内外,关外大漠、敦煌飞天、月牙泉水、西北风情……这一切都是甘肃其特有的文化景观,同时也增添了整体赛事的文化内涵和旅游价值。 3、赛事的品牌效应 自我国1996年引进汽车拉力赛以来,这项赛事便以其紧张刺激的赛况和极富观赏性的过程在国内引起了很大反响,尤其是近几年以来,多次顶级的世界级比赛在中国的举办和国外著名赛车手来我国参赛,使得这项赛事在我国的发展越来越好,同时也促进了我们本土汽车拉力赛的发展,并带动了汽车拉力赛在我国的影响力,使之成为了一项在国内具有重大影响力的赛事。 4、所具备的发展潜力 北山山区、阿拉善高原南缘区、河西走廊区、祁连山区、陇上黄土高原区等区域拥有完全不同的地貌特征、文化特征,其中甘肃独有的丹霞地貌等都具备其他拉力赛无法复制的天然优势。 5、电影宣传和甘肃在国内的影响力日益扩大 近几年来,甘肃特有的地理地貌和旅游资源在国内的影响力日益扩大,尤其

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