Устройство для демонстрации деформации модели

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ МОДЕЛИ, содержаш .ее имитаторы тел, первый из которых ненодвижно закреплен на основании, связанные через упругие элементы с приводом приложения внешней силы, отличающееся тем, что, с целью повышения наглядности при демонстрации величины деформации на модели при динамическом нагружении,, оно имеет конечный выключатель и средство фиксации динамической нагрузки, выполненное в виде электромагнита прямоугольной формы, на котором размешены имитаторы тел и конечный выключатель, расположенный между последним имитатором тела и приводом приложения внешней силы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК заев G 09 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3393832/18-12 (22) 17.02.82 (46) 30.09.84. Бюл. № 36 (72) Л. В. Калугин (71) Курганский машиностроительный институт (53) 681.2 (088.8) (56) 1. Мякишев Г. Я. и др. Физика. Учебник для 10-х классов средней школы. М., «Просвещение», 1977, с. 81. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ МОДЕЛИ, содержащее имитаторы тел, первый из которых

„„SU„„1116452 А неподвижно закреплен на основании, связанные через упругие элементы с приводом приложения внешней силы, отличающееся тем, что, с целью повышения наглядности при демонстрации величины деформации на модели при динамическом нагружении, оно имеет конечный выключатель и средство фиксации динамической нагрузки, выполненное в виде электромагнита прямоугольной формы, на котором размещены имитаторы тел и конечный выключатель, расположенный между последним имитатором тела и приводом приложения внешней силы.

1116452

> 1

Изобретение относится к учебным посо. биям по физике и может быть использована в качестве наглядного пособия при изучений

Курса физики и сопротивления материалов, Известно устройство для демонстрации деформации модели, содержащее имитаторы тел, первый из которых неподвижно закреплен на оснований, связанные через упругие элементы с приводом приложения внешней силы !1).

Недостаток известного устройства трудное восприятие изменения состояния модели при демонстрации величины деформации при динамическом нагружении, так

:как имитаторы тел модели see время находятся в непрерывном движении.

Цель изобретения — повышение наглядности при демонстрации величины деформации на модели при динамическом нагру- жении, Эта цель достигается тем, что устройство для демонстрации деформации модели, со-» 20 держащее имитаторы тел, первый из которых неподвижно закреплен на основании, связанные через упругие элементы с приводом приложения внешней силы, имеет конечный выключатель и средство фиксации динами- ческой нагрузки, выполненное в виде электромагнита прямоугольной формы, на котором размещены имитаторы тел и конечный выключатель, размещенный между последййм имитатором тела и приводом приложения внешней силы. Зо

На фиг. l схематически изображено устройство для демонстрации деформации модели; на фиг. 2 — схема соединения электрических- приборов; на фиг. 3 — устройство ,!!ля демонстрации деформации модели при

Колебании в нем нагрузки.

Устройство для демонстрации деформа-, ции модели (фиг. l и 2) имеет несколько деталей 1, имитйрующих элементы тела и соединенных между собой упругими элементами — динамометрами 2. Динамометры 4р расположены внутри имитаторов тел, а имитаторы тел плотно прилегают друг к другу.

Благодаря этому модель внешне почти не отличается от реального тела. Дина Мометры имеют две шкалы. Одна шкала градуирована .

Ъ единицах силы, другая — в единицах дли- 4> ны. Модель свободно расположена на средстве фиксации, выполненном в виде электрбмагнита 3, который прикреплен к основанию 4. На левом конце основания закреплен кронштейн 5 для присоединения динамомет- 5О ра первого имитатора тела. Дииамометр последнего имитатора тока тела соединен с электродвигателем 6, .который является приводом приложения внешней силы. Перед последним имитатором тела на ползуне 7 установлены электрические контакты 8 ко- 55 ,, нечного выключателя, которые могут замы Каться кнопкой 9. Ползун 7 на основании 4: закреплен фиксатором 10. Последовательно, с электродвигателем 6 включены тумблер 11 и нормально закрытые контакты 12 реле 13„

Обмотки реле 13 и электромагнита 3 под-. ключаются к электросети при замыкании контактов 8. Тумблер 14 является общим для всей электрической цепи.

На фиг, 3 показан второй пример выполнения устройства для демонстрации тела на модели, содержащее модель, состоящую из имитаторов тела 15, соединенных между собой упругими элементами — пружинами 16, Модель свободно расположена на средстве фиксации — электромагните 3, который прикреплен к основанию 4. Последний имитатор тела через кривошипно-шатунный механизм !7 связан с электродвигателем 6, а контакты 8 конечного выключателя с кнопкой 9 устанавливаются между последним и предпоследним имитаторами тела.

Устройство, работает следующим образом.

Перед началом демонстрации все имитаторы тел сдвигаются до конца влево. Тумблер 11 выключен, тумблер 14 включен: Для приведения модели в действие включают тумблер l l. При этом электродвигатель 6 начинает перемещать имитаторы тел 1, деформируя пружины динамометров 2. Движение элементов происходит до тех пор, пока последний имитатор тела не надавит на шток кнопки 9.. После этого контакты 8 замыкаются и обмотки реле 13 и электромагнита 3 подключаются к электросети. Контакты реле 12 размыкаются, двигатель 6 от сети отключается, а имитаторы тела автоматически останавливаются. Движения имитаторов тела 1 в обратную сторону под действием пружин динамометров не происходит, потому что магнитное поле электромагнита 3 удерживает имитаторы тел неподвижно. По показаниям динамометров определяют .величину деформации модели и упругие силы, действующие на имитаторы тел в момент их остановки.

Для приведения модели в исходное по- someone выключают тумблер 14. При этом исчезает магнитное поле электромагнита 3 и имитаторы тела могут переместиться влево.

Контакты 8 размыкаются, контакты реле 12 замы каются.

Для создания другой силы, деформирующей тело в момент остановки элементов, необходимо перед началом демонстрации освободить фиксатор 10 и передвинуть ползун 7 по основанию 4. Вследствие изменения расстояния между кнопкой 9 и последним имитатором тела 1 модели изменяется сила, действующая на тело в момент остановки элементов. Таким образом, с помощью описанного устройства можно демонстрировать взаимное положение имитаторов тела дефор-, мированного тела и величину деформации и упругих сил в сечениях тела при различной величине внешней силы.

) И 6452

Демонстрация деформацйи модели предложенным устройством облегчает и ускоряет изучение процесса деформации тела при динамическом нагружении, который значительно сложнее, чем при нагружении тела постоянной силой.

С помощью устройства для демонстрации тела на модели можно демонстрировать деформацию тела при колебании нагрузки в нем, как показано на фиг. 3.

Перед началом опыта контакты 8 с кнопкой 9 устанавливаются между последним и предпоследним имитатором тела кнопкой навстречу движению элементов. При вклю4 чении двиателя крайний имитатор тела начинает двигаться. 1(огда имитатор тела надавит на кнопку 9 контактов 8, происходи1 автоматическое выключение двигателя и включение электромагнита. Движение имитатора тела прекращается.

Перед следующим опытом контакты с кнопкой устанавливаются между другими имитаторами тела.

Повторяя опыты с,последовательной пере. 0 становкой электрических контактов, можно продемонстрировать образование волны деформации модели, ее форму, параметры и распространение вдоль тела.

Составитель В. Мнхолвснвя

Редактор С. Тимохина Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 6934/40 Тираж 446 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений н открытий

И3036, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП «Патент», t. Ужгород, ул.- Проектная, 4