一种压水井演示教具

1.本发明涉及演示教具领域，尤其涉及一种压水井演示教具。


背景技术：

2.压水井是一种将地下水引到地面上的一种工具，但是由于其铸铁造外观，因此在将此模型引入教学中时无法直观看到压水井内部的构造及其工作原理。目前的压水井演示教具存在以下不足：1.内部上下阀门工作时的状态的演示效果不佳，无法清晰观察到阀门的开合；2.气密性上欠佳，大多需要加入引水以提高气密性；3.装置无法拆装，不利于在课堂中对压水井内部构造进行剖析讲解。


技术实现要素：

3.为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种压水井演示教具，可以灵活拆装并且能够直接展示压水井内部工作原理。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种压水井演示教具，其包括筒体、上阀门、下阀门和手摇组件，所述筒体为透明状，筒体的底部具有进水口，筒体的上部侧壁设有出水口；所述上阀门和下阀门从上至下分别设于筒体内部；所述上阀门包括阀体、阀球和管体，阀体和管体均为透明状，所述阀体滑动连接于筒体内壁上，并由手摇组件带动沿筒体内壁上下反复运动，所述管体固定连接在阀体上，管体底部具有管口，管口的直径小于管体的直径，所述阀球活动连接于管体内，阀球能够在管体内自由上下活动，同时阀球处于低位时能够封堵管口；所述下阀门置于进水口处，用于打开和关闭进水口。
5.进一步的，所述下阀门包括密封垫和固定连接于密封垫底部的导向柱，所述导向柱滑动套接于进水口上，密封垫受压时封堵住进水口。
6.进一步的，所述手摇组件包括手柄、支撑杆和连接杆，所述支撑杆固定连接于筒体的外壁，连接杆的下端与阀体顶部固定铰接，所述支撑杆的上端和连接杆的上端分别与手柄铰接。
7.进一步的，所述阀体的周边固定有密封环，密封环与筒体内壁活动密封配合。
8.采用以上技术方案，本发明具有以下有益技术效果：1、本发明首次提供了可灵活拆装的压水井工作原理的演示实验教具，因其拆装简单，无需额外的工具，这更有利于在教学中针对压水井各内部结构进行详细讲解；2、本教具在上阀门的设计上创新性地选取了密封环、管体以及阀球为材料，巧妙的利用管体对阀腔运动方向做出限制，将阀球的运动较好的控制在上下方向；另一方面管体管口处的直径比管体小，恰能利用这一特点使得合适大小的阀球放入管体中，能够自由上下活动的同时又能起到堵住管口的作用，从演示效果来看，此设计明显增强了系统的气密性，同时大大提高了演示效果的显著程度；
3、本教具主体采用透明材料制作，能直接观察阀门的运动情况；4、本教具取材容易，制作简单，成本低，可大批量制作。
附图说明
9.以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；图1为本发明的示意图（手柄下压时的示意图）；图2为本发明的示意图（手柄上提时的示意图）。
具体实施方式
10.请参照图1和图2，本发明一种压水井演示教具，其包括筒体1、上阀门2、下阀门3和手摇组件4，筒体1为透明状，筒体1的底部具有进水口11，筒体1的上部侧壁设有出水口12；上阀门2和下阀门3从上至下分别设于筒体1内部；上阀门2包括阀体21、阀球22和管体23，阀体21和管体23均为透明状，阀体21滑动连接于筒体1内壁上，并由手摇组件4带动沿筒体1内壁上下反复运动，管体23固定连接在阀体21上，管体23底部具有管口，管口的直径小于管体23的直径，阀球22活动连接于管体23内，阀球22能够在管体23内自由上下活动，同时阀球22处于低位时能够封堵管口；阀体21的周边固定有密封环24（可以用隔水海绵），密封环24与筒体1内壁活动密封配合，以提高密封性；筒体1可以采用大号的针筒，而管体23可以采用小号的针筒或其他塑料管。
11.下阀门3置于进水口11处，用于打开和关闭进水口11。具体的，下阀门3包括密封垫31和固定连接于密封垫31底部的导向柱32，导向柱32滑动套接于进水口11上，密封垫31受压时封堵住进水口11。导向柱32可以采用棉签棒，取材简单，成本低。
12.手摇组件4包括手柄41、支撑杆42和连接杆43，支撑杆42固定连接于筒体1的外壁，连接杆43的下端与阀体21顶部固定铰接，支撑杆42的上端和连接杆43的上端分别与手柄41铰接。手柄41、支撑杆42和连接杆43均可以采用木质片材，取材简单，成本低，拆装方便快捷。
13.本发明的演示过程如下：1）将整个教具置于水槽之上，如图1所示，下压手柄41时上阀门2被提起，处于关闭状态（阀球22封堵管体23底部的管口）。上阀门2下部的空腔内压强减小，在外界大气压强的作用下，下阀门3被推开（密封垫31向上运动而打开筒体1底部的进水口11），水槽中的水被压入筒体1内；2）如图2所示，上提手柄41时上阀门2向下运动，上阀门2下部的空腔内压强增大，下阀门3受重力和压力的作用呈关闭状态（密封垫31下压而关闭筒体1底部的进水口11），筒体1中的水也因此无法回流。上阀门2在压力作用下被推开呈开启状态（阀球22向上运动而打开管体23底部的管口），筒体1中的水流入上阀门2上部的空腔中；3）往复提压手柄41，水槽中的水在大气压强的作用下不断流入空腔中，并从筒体1侧面的出水口12流出。
14.上面结合附图对本发明的实施加以描述，但是本发明不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式是示意性而不是加以局限本发明，本领域的普通技术人员应当理
解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。


技术特征：
1.一种压水井演示教具，其特征在于：其包括筒体、上阀门、下阀门和手摇组件，所述筒体为透明状，筒体的底部具有进水口，筒体的上部侧壁设有出水口；所述上阀门和下阀门从上至下分别设于筒体内部；所述上阀门包括阀体、阀球和管体，阀体和管体均为透明状，所述阀体滑动连接于筒体内壁上，并由手摇组件带动沿筒体内壁上下反复运动，所述管体固定连接在阀体上，管体底部具有管口，管口的直径小于管体的直径，所述阀球活动连接于管体内，阀球能够在管体内自由上下活动，同时阀球处于低位时能够封堵管口；所述下阀门置于进水口处，用于打开和关闭进水口。2.根据权利要求1所述的一种压水井演示教具，其特征在于：所述下阀门包括密封垫和固定连接于密封垫底部的导向柱，所述导向柱滑动套接于进水口上，密封垫受压时封堵住进水口。3.根据权利要求1所述的一种压水井演示教具，其特征在于：所述手摇组件包括手柄、支撑杆和连接杆，所述支撑杆固定连接于筒体的外壁，连接杆的下端与阀体顶部固定铰接，所述支撑杆的上端和连接杆的上端分别与手柄铰接。4.根据权利要求1所述的一种压水井演示教具，其特征在于：所述阀体的周边固定有密封环，密封环与筒体内壁活动密封配合。

技术总结
本发明公开一种压水井演示教具，其包括筒体、上阀门、下阀门和手摇组件，所述筒体为透明状，筒体的底部具有进水口，筒体的上部侧壁设有出水口；所述上阀门和下阀门从上至下分别设于筒体内部；所述上阀门包括阀体、阀球和管体，阀体和管体均为透明状，所述阀体滑动连接于筒体内壁上，并由手摇组件带动沿筒体内壁上下反复运动，所述管体固定连接在阀体上，管体底部具有管口，管口的直径小于管体的直径，所述阀球活动连接于管体内，阀球能够在管体内自由上下活动，同时阀球处于低位时能够封堵管口；所述下阀门置于进水口处，用于打开和关闭进水口。本发明可以灵活拆装并且能够直接展示压水井内部工作原理。井内部工作原理。井内部工作原理。


技术研发人员：叶晴莹 黄霏月
受保护的技术使用者：福建师范大学
技术研发日：2022.01.14
技术公布日：2022/3/8