Учебный прибор по механике для демонстрации действия сил инерции Кориолиса Советский патент 1984 года по МПК G09B23/10 

Изобретение относится к учебным и вагпяциым пособиям и может быть вспопьзовано в высших и срецних учебяык завецеш ях при изучении механики. Известен учебный прибор по механике цпя пемонстрашга аействия сип инероии Кориописа, сопержащий закреппенную на вертикальном валу випку, установленные на ввлке поворотные относительно гори аонтапьной оси элементы с полостью цля жнцкоств, связанные со средством цля поцвоца и отвода жицкости, и привоц ращения вала l . Нецостатком извесягного прибора явля ется его невысокая наглядность, обуспов пенная импульсным характером аействия сил инерции Кориолиса. Цепь изобретения - повышение на1 ПЯШ1ОСТВ цемонстраши. Для аостижения поставленной цели в учебном приборе по механике для цемон страоик пействия екп инерции Кориолиса, содержащем закрепленную на вертикаль ном валу вилку, установленные на вилке поворотные относительно горизонтальной . оси элементы с полостью цля жидкости, связанные со средством для подвода в отвода жидкости, и привод вращения вала, поворотные элементы выполнены в вице двух установленных взаимно п юенввкулярно прямоугольных трубчатых рамок, а средство для подвода и отвоца жидкости выполнено в виде установленной на валу цилиндрической обоймы- с двумя камерами, прв этом рамкв жяаань с1,камерами посредством золотнвкового распределителя. На фвг. 1 изображен 1федлагаемый прябар общий вид; на (}иг. 2 - золот ввковый распределитель тока жидкост налрвм воды; на фиг. 3 - средство Ш1Я подвода в отвода жидкости. Првбор ((j.l) имеет две огегааковые трубки i для тока воды, изогнутые Ь фцрме прямоугольных рамок с взаимно 11е1М1енш1кул5фными плоскостями. тфвсоедвнены к Kiqjnycy золотниковото распрепелвтеля 2 тока воды с возможностью вращенвя вокруг г физонтальной ос8 в пошовгшвках, установленных в вилке 3. Последняя расположена в вертикальной плоскости и скреплена со шкввом 4, закрепленным на валу 5, на котором установлено средство 6 поцвода в отвода вош. Вал установлен noBqpoov. но в стойке 7, укреппенной неподвижно на основании 8. Привод вращения вала 5 эпектроцвигатепь 9 и ременную передачу (шкивы 4, 10 и ремень 11). Трубопровод 12 соециняет золотниковый распределитель 2 тока воды со средством 6 цпя поцвоца и отвода воды. Золотниковый расгфеделитель тока воды (фиг.2) состоит из корпуса 13 и золотника 14. Корпус формы цилкнщ ичео ксго стакана имеет два кольцевых паза для уплотнительных манжет 15 и четыре резьбовых отверстия, расположенных по двум взаимно перпендикулярным диаметрам окружности между кольцевыми пазами, в которых крепятся коццы трубок 1. Внутри корпуса помещается -золотз . ник 14, выполненный в виде цилинцра с двумя диаметрально противоположными вырезами, образующими сегментные полости, разделенные перегородкой 16 и соединенные через каналы 17 со средством для подвода и отвода воды трубо1фоводом 12. Средство для подвода и отвода воды (фиг.З) выполнено в вице установленной на валу 5 обоймы 18. Обойма в ви-/ де поцрго цилиндра имеет внутренние кольцевые .выточки, образующие две камеры 19 и гнезда 20 для уплотнительных колец. I. . В верхней части ватт 5 имеются два продольных канала, сообщающихся с. камерами 19 через боковые отверстия в вале. Нижняя часть вала установлена в стойке 7 в двух подшипниках. Прибор может дополнительно иметь датчик и индикатор вращения трубок 1 угносительно вилки 3. Прибор работает следующим образом. Вначале, когда тока вооы в трубках нет, при работающем двигателе привода трубки 1 для тока воды и вилка 3 вращаются вместе с валом 5 как одно цепое вокруг вертикальной оси ваша. Прп этом индикатор указывает на отсугр ствие дополнительноговращения трубок вокруг горизонтальной оси. Для демонстрации действия кориописовых сап инерции вода при работающем овт атепе привода подается через средство 6 для подвода и отвода воды и зоПотнико- вый распределитель тока воды в труб ки 1 для тока воа:ы. Возникающие прв этом кориолисовы силы инерции тфвводятся к паре сил, вызывающей дополнительное вращение трубок 1 вокруг горизонтальной оси в подшипниках, уо- , тановленных в випке 3.

Непрерывность цопопнитепьного врв- шенйя трубок 1 в оцном и том же направпении регулируется золотниковым раафецеггатепем тока воаы и обеспечиваеочзя тем, что 1фи перехоце кажцой из трубок-через попожение, когда ее ппоскость п пеноикупфна оси вращения вала 5 в совпааает с ппоскостью пере горооки 16, направление тока воды & трубке изменяется на противоположное, так как при этом концы трубки перехо« цят из оцной сегментной полости в цругую с противоположным током вопы.

Дополнительное вращение трубок .

ВО1ФУГ горизонтальной бса и его на

равледше может быть зарегистрщювано

с помощью индикатора вращения трубок

: относительно вилки.

fii.f

При изменении направления врашенви трубок 1 вокруг оси вала 5 (переносной угловой скорости) или ваправл кия тока вооы через срецство пня поц воца и отвопа воцы (относительной скорости тока вооы) изменяется на противоположное направление aonoi нительное вращение трубок относительно вилки 5 вокруг горизонтальной оси. Оановрем гаое изменение направления переносной угловой скорости ращения трубок и относительной сксфости воцы в трубках не измевенШ1 направления пополнительного вра-ления трубок.

П жменен8е преалагаемого прибора позволяет пшысить наглядность и его эффективность.

15 1

Г2

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ДЕИСТ ВИЯ СИЛ ИНЕРЦИИ КОРИОЛИСА, соцержапшй аакр&апеяяую на вергакаяьвом вапу ввяку, устаяовпшшые ва ввшсе поворотные относительно г(эовта11Ы HOfi оси элементы с полостью для «fflOKOCTB, связанные со срецотвсямг цпя i поовоца н отвоаа жвакоств, в прввоц вращ1жвя вала, отлвчающвйся тем, что, с цепью повьшенвя нагпяцноств цемоистраовв, поворотные элементы ; выяолн 1ы в ввпе пвух установленных взаимно перпенпикулярно прямоугольных трубчатых рамок, а срепство аля поц воца и отвоца ншцкоств выпсятено в випе установленнэй на валу пвлвнцрв ческой обоймы с овумя камерами, щт этом рамки связаны с камерами пофео ; сгвом зопопшкового распрецелвтеля. сл с

18