一種細長壓杆的穩定性課堂教學演示裝置製造方法
2023-06-04 23:42:31 2
一種細長壓杆的穩定性課堂教學演示裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種細長壓杆的穩定性課堂教學演示裝置，包括演示裝置主體支架、活動槓桿、待測細長壓杆、內支撐板、壓緊機構、壓力提供裝置、連杆、側支架、L型連接板、連接杆、換向裝置、滑板和壓力傳感器，所述演示裝置主體支架內固定有C型內支撐板，所述C型內支撐板上下方均有槽，所述C型內支撐板一側有換向裝置，所述C型內支撐板上下方均固定有壓緊機構，所述C型內支撐板上方的壓緊機構上有壓力提供裝置，所述C型內支撐板下方的壓緊機構下有壓力傳感器；本發明通過模擬細長杆兩端不同約束情況下的軸向壓縮，觀測壓杆在臨界壓力時的穩態撓曲線，從而驗證細長壓杆臨界壓力計算公式的正確性，且便於學生理解相關公式的推導過程。
【專利說明】一種細長壓杆的穩定性課堂教學演示裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及課堂教學實驗演示設備領域，特別是涉及一種細長壓杆的穩定性課堂 教學演示裝置。
[0002]
【背景技術】
[0003] 材料力學相對抽象，這門學科通常使用的研究方法是通過實驗現象得出合理的假 設，由假設推導實用的計算公式，公式的正確性要在實驗中驗證，由於其過於抽象，試驗又 非常複雜，學生在學習中很難理解，因此若能有相應的課堂教學實驗演示設備對其進行演 示，則可大大降低學生的理解難度，提高學習效率。
[0004] 其中教材中對於細長壓杆的臨界壓力給出了如下公式：
【權利要求】
1. 一種細長壓杆的穩定性課堂教學演示裝置，包括演示裝置主體支架（1)、活動槓桿 (2)、待測細長壓杆（3)、內支撐板（4)、壓緊機構（5)、壓力提供裝置（6)、連杆（7)、側支架 (8)、L型連接板（9)、連接杆（10)、上滑杆（11)、下滑杆（12)、側支架（13)、主支架（14)、中 心滑杆（15)、上活動圓盤（16)、旋轉圓盤（17)、棘爪（18)、棘輪（19)、連接板（20)、滑板 (21)和壓力傳感器（22)，其特徵在於：所述演示裝置主體支架（1)內固定有C型內支撐板 (4)，所述C型內支撐板（4)上下方均有槽，所述C型內支撐板（4)上下方均固定有壓緊機構 (5 )，所述C型內支撐板（4 )上方的壓緊機構（5 )上有壓力提供裝置（6 )，所述C型內支撐板 (4 )下方的壓緊機構（5 )下有壓力傳感器（22 ); 所述壓緊機構（5)包括壓緊杆（5-1)、凸輪（5-2)、底板槽（5-3)、固定框（5-4)、外部U 型壓板（5-5 )和內部U型壓板（5-6 )，所述固定框（5-4 )內有外部U型壓板（5-5 )，所述內部 U型壓板（5-6)在外部U型壓板（5-5)內，所述外部U型壓板（5-5)開口朝下，所述內部U型 壓板（5-6)開口方向與外部U型壓板（5-5)開口方向垂直，所述固定框（5-4)與C型內支撐 板（4 )相連的端面有底板槽（5-3 )與C型內支撐板（4 )的槽相對應，所述底板槽（5-3 )在內 部U型壓板（5-6)開口的另一端與外部U型壓板（5-5)內壁之間，所述凸輪（5-2)卡裝在內 部U型壓板（5-6)內與內部U型壓板（5-6)和外部U型壓板（5-5)的側板相接觸，所述凸輪 (5-2)端部固定有壓緊杆（5-1); 所述待測細長壓杆（3)兩側均有卡接端（3-1)，所述待測細長壓杆（3)通過卡接端 (3-1)卡裝在C型內支撐板（4 )上下方的槽及壓緊機構（5 )的底板槽（5-3 )內，所述C型內 支撐板（4 )的兩個拐角處均有L型連接板（9 )，所述L型連接板（9 )通過側支架（8 )固定在 C型內支撐板（4)的拐角處，所述L型連接板（9 ) 一端通過連杆（7 )與對應壓緊機構（5 )的 壓緊杆（5-1)相連； 所述C型內支撐板（4)側端上有一對主支架（14)和一對側支架（13)，所述側支架（13) 在主支架（14)外側，所述中心滑杆（10)插裝在支架（14)的通孔內，所述中心滑杆（10)下 端套裝有連接板（20)，所述連接板（20)通過連接件與活動槓桿（2)中部相連，所述上滑杆 (11) 安裝在C型內支撐板（4)側端上方對應的主支架（14)和側支架（13)上，所述下滑杆 (12) 安裝在C型內支撐板（4)側端下方對應的主支架（14)和側支架（13)上，所述上滑杆 (11)的上端和下滑杆（12)的下端的端部均通過連接杆（10)與L型連接板（9)另一端相連； 所述中心滑杆（10 )上有上活動圓盤（16 )、旋轉圓盤（17 )和棘爪（18 )，所述上活動圓盤 (16)有4個扇形板（16-1)，所述扇形板（16-1)等角度繞上活動圓盤（16)中心一周，所述 上滑杆（11)的下端有彎折部，所述上活動圓盤（16)旋轉下滑時上活動圓盤（16)的扇形板 (16-1)與上滑杆（11)下端的彎折部相接觸，所述旋轉圓盤（17)側邊上有盤齒（17-1)，所述 盤齒（17-1)等角度繞旋轉圓盤（17)中心一周，所述旋轉圓盤（17)為內部有4塊均勻分布 的60°鏤空槽的圓盤，所述旋轉圓盤（17)內60°鏤空槽的扇形與上活動圓盤（16)的扇形 板（16-1)之間的夾角為30°，所述旋轉圓盤（17) -側有棘輪（19)，所述棘爪（18)的爪部 卡在棘輪（19 )的棘齒內，所述C型內支撐板（4 )側端的中部有腰槽，所述C型內支撐板（4 ) 側端的中部的腰槽內有滑板（12 )，所述滑板（12 ) -端置於C型內支撐板（4)側端的中部的 腰槽內，另一端固定在所述C型內支撐板（4)側端的中部，所述滑板（12)以此固定點為圓心 做圓弧運動，所述旋轉圓盤（17)的盤齒（17-1)在移動過程中與滑板（12)相接觸； 所述演示裝置主體支架（1)側面有U型槽（1-1 )，所述活動槓桿（2 )穿過U型槽（1-1 )， 所述活動槓桿（2)的端部通過連接件與下滑杆（12)下端相連。
2. 根據權利要求1所述的一種細長壓杆的穩定性課堂教學演示裝置，其特徵在於：所 述壓力提供裝置（6)的殼體內有扭簧（6-1)、套環（6-2)、上部棘輪（6-3)、上部棘爪（6-4)、 下部棘輪（6-5)、下部棘爪（6-6)和帶螺母的螺杆（6-7)，所述帶螺母的螺杆（6-7)固定在對 應壓緊機構（5)上，所述帶螺母的螺杆（6-7)外套有扭簧（6-1)，所述帶螺母的螺杆（6-7)的 螺母壓在扭簧（6-1)上，所述帶螺母的螺杆（6-7)的螺母上方有上部棘輪（6-3)，所述帶螺 母的螺杆（6-7)的螺母下方有下部棘輪（6-5)，所述帶螺母的螺杆（6-7)的螺母上方和下方 均有套環（6-2)，所述螺母上的套環（6-2)和螺母下的套環（6-2)均繞有繩子，所述螺母上 的套環（6-2)的繩子的一端固定在對應套環（6-2)上，另一端在活動槓桿（2)換位後會套在 活動槓桿（2)上，所述螺母下的套環（6-2)的繩子的一端固定在對應套環（6-2)上，所述螺 母下的套環（6-2)的繩子的另一端在槓桿做另一次換位後會套在槓桿上，所述套環（6-2) 內有上部棘爪（6-4)，所述上部棘爪（6-4)的端部卡在上部棘輪（6-3)的棘齒內，所述下部 棘爪（6-6)通過支架固定在殼體內壁，所述下部棘爪（6-6)的端部卡在下部棘輪（6-5)的棘 齒內。
3. 根據權利要求1所述的一種細長壓杆的穩定性課堂教學演示裝置，其特徵在於：所 述待測細長壓杆（3)直徑為10暈米，待測細長壓杆（3)長為350暈米。
【文檔編號】G09B23/10GK104050850SQ201410313772
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】付香梅, 萬宏, 李偉超 申請人:金陵科技學院