Устройство для демонстрации деформации модели Советский патент 1984 года по МПК G09B23/08 

Фиг. 7

Изобретение относится к учебным iiocoёиям по физике и может быть использовано и качестве наглядного пособия при изучении 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 {.

Недостаток известного устройства - трудное восприятие изменения состояния модели при демонстрации величины деформации при динамическом нагружении, Taij Как имитаторы тел модели все время находятся в непрерывном движении.

Цель изобретения - повышение наглядности при демонстрации величины деформации на модели при динамическом нагружении.

Эта цель достигается тем, что устройство для демонстрации деформации модели, содержащее имитаторы тел, первый из которых неподвижно закреплен на основании, связанные через упругие элементы с приводом приложения внещней силы, имеет конечный выключатель и средство фиксации динамической 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.

На фиг. I схематически изображено устройство для демонстрации деформации модели; на фиг. 2 - схема соединения электрических-приборов; на. фиг. 3 - устройство Для демонстрации деформацни модели при Колебании в нем на1рузки.

Устройство для демонстрации деформа-j ции модели (фиг. I и 2) имеет несколько Деталей 1, имитирующих элементы тела и соединенных между собой упругими элементами - динамометрами 2. Динамометрь расположены рнутри имитаторов тел, а имитаторы тел плотно прилегают друг к другу. Благодаря этому модель внешне почти не отличается от реального тела. ДиналГометры имеют две шкалы. Одна шкала градуирована и единицах силы, другая - в единицах длины. Модель сво)одно расположена на средстве фиксации, выполненном в виде электрбмагнита 3, которЬ1Й прикреплен к основанию 4. На левом конце основания закреплен кронщтейн 5 для присоединения динамометра первого имитатора тела. Динамометр 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 коВечного .выключателя, которые могут замыкаться кнопкой 9. Ползун 7 на основании 4; шкреплен фиксатором 10. Последовательно

с электродвигателем 6 включены тумблер II и нормально закрытые контакты 12 реле 13 Обмотки реле 13 и электромагнита З.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 нд средстве фиксации - электромагните 3, который прикреплен к основанию 4. Последний имитатор тела через кривошипно-шатунный

механизм 17 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 . При этом электродвигатель 6

начинает перемещать имитаторы тел 1, деформируя пружины динамометров 2. Дбижение 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 б 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- ложен«е выключают тумблер 14. При этом исчезает магнитное поле электромагнита 3 И имитаторы тела могут переместиться влево. Контакты 8 размыкаются, контакты р5ле 12

замыкаются.

. Для создания другой силы, деформирующей тело в момент остановки элементов, необходимо перед началом демонстрации освободить фиксатор 10 и передвинуть пол;зуи 7 по основанию 4. Вследствие изменения расстояния между кнопкой 9 и последним имитатором тела I модели изменяется сила, действующая на тело в момент остановки элементов. Таким образом, с помощью описанного устройства можно демонстрировать

взаимное положение имитаторов тела дефор- с мированного тела и величину деформации и упругих сил в сечениях тела при различной величине внешней силы.

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.

15 16 1 Фиг,3