Учебная модель для демонстрации ползучести материала Советский патент 1988 года по МПК G09B23/06 

« f

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении ползучести материалов и релаксации напряжений в них в курсе сопротивления материалов.

Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей путем увеличения объема исследуемых функциональных зависимостей.

На Фиг. 1 представлена модель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг 1.

Учебная модель .содержит герметичную емкость 1 с вязкой жидкостью 2, размещенный в жидкости поршень 3 с выполненными в нем для перетекания жидкости 2 отверстиями 4, связанный штоком 5 с упругим элементом 6, средство управления гидродинамически сопротивлением поршня и закрьгоающую емкость герметичную крышку .7 с центральным отверстием для прохождения штока 5.

Средство управления гидродинамическим сопротивлением поршня состоит из закрывающей отверстия 4 в поршне 3 крьшьчаткой заслонки 8, закрепленной фиксатором на внешней стороне емкости 1 пластины 9 с вьшолненными в ней направляюпщми 10 в виде щеле- видных прорезей различной конфигурации, установленной на штоке 5 с возможностью поворота соединительной трубки 11, один конец которой связан с заслонкой 8, а на другом ее конце закреплен вертикальный стержень 12, верхняя часть которого размещена в одной из направляюшях 10 пластины 9, при этом в качестве фиксатора пластины 9 используется болт 13, размещенный в прорези 14 пластины 9.

о Модель работает следующим образом.

Перед началом опыта в зависимости от свойств моделируемого материала устанавливают требуемую площадь поперечного сечения отверстий 4, выполненных в поршне 3, путем перемещения пластины 9 относительно болта 13 и фиксации в нужном положении, йследствие чего стержень 12, повернувшись, поворачивает соединительную трубку 11 и крыльчатую заслонку 8, связанную с соединительной трубкой I 1 ;

0

5

0

5

0

5

0

5

Демонстрация явлений ползучести осуществляется следующим образом.

При приложении нагрузки к соединительному звену 15 упругого элемента 6 последний.через шток 5 действует на поршень 3, в результате чего поршень начинает перемещаться в вязкой жидкости 2, перетекающей через отверстия 4 из подпоршнёвой в за- поршневую зону емкости 1 с определенной скоростью, соответствующей скорости ползучести исследуемого материала, при этом функциональная зависимость ползучести материала обеспечивается перемещением вертикального стержня 12 по соответствующей направляющей 10, выполненной в пластине 9, в результате чего осуществляется регулирование площади поперечного сечения отверстий 4 поршня 3 за счет поворота крыльчатой заслонки 8 и, следовательно, скорости перемещения поршня 3. Скорость перемещения поршня характеризует скорость ползучести исследуемых моделируемых материалов,

Демонстрация явлений релаксации напряжений, возникающих в материалах, моделируется деформированием и последующим возвратом в исходное состояние упругого элемента 6 и осуществляется следующим образом.

При приложении нагрузки к соединительному звену 15 фиксируется расстояние между точкой приложения нагрузки и емкостью 1. По скорости уменьшения этого расстояния за счет возврата в исходное состояние сдефор- мированного упругого элемента 6 судят о релаксации напряжений, возникающих в исследуемых и моделируемых материалах.

Применение предлагаемой модели позволяет расширить демонстрационные возможности при исследовании, например, в учебном процессе явлений ползучести материалов и релаксации возникающих в них напряжений.

Формула изобретения

1. Учебная модель для демонстрации ползучести материала, содержащая емкость с вязкой жидкостью и размещенный в жидкости поршень,- связанный штоком с упругим элементом, отличающаяся т.ем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, она снабжена средством управления гидродинамическим сопротивлением поршня и закрывающей емкость герметичной крышкой с центральным отверстием для прохождения штока, а в поршне вьтолнены отверстие для перетекания жидкости из предпоршневой в запоршневую емкости.

2. Модель по п. 1, отличающая с я тем, что средство управления гидродинамическим сопротивле

иием поршня состоит из перекрьтающеи отверстия в поршне крыльчаткой заслонки, пластины, закрепленной на внешней стороне емкости и имеющей направляющие в виде щелевидных прорезей заданной конфигурации, и соединительной трубки, установленной на штоке с возможностью поворота, один конец которой связан с заслонкой, а на втором закреплен вертикальный стержень, конец которого размещен в одной из направляющих пластины.

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет расширить демонстрационные возможности при исследовании, например, в учебном процессе явлений ползучести материалов и релаксации возникающих в них напряжений. Учебная модель содержит герметичную емкость 1 с вязкой жидкостью 2, поршень 3 с выполненными в нем отверстиями 4, связанный штоком 5 с упругим элементом 6, закрьгоающую емкость 1 герметичную крьшжу 7 и средство управления гидродинамическим сопротивлением поршня, состоящее из крыльчатой заслонки 8 для перекрытия отверстий 4, пластины 9 с выполненными в ней направляющими 10 в виде щелевидных прорезей различной конфигурации, установленной на штоке 5 с возможностью поворота соединительной трубки I1, один конец которой связан с заслонкой 8, а на другом ее конце закреплен вертикальный стержень 12, верхняя часть которого размещена в одной из направляющих 10. При приложении нагрузки к соединительному звену 15 упругого элемента 6 последний через шток 5 воздействует на поршень 3, в результате чего поршень начинает перемещаться с определенной скоростью, соответствующей скорости ползучести исследуемого материала. Функциональная зависимость ползучести материала обеспечивается перемещением вертикального стержня 12 по соответствующей направляющей 10, в результате чего за счет поворота заслонки 8 осуществляется регулирование площади поперечного сечения отверстий 4 поршня 3. По скорости уменьшения расстояния между точкой приложения нагрузки и емкостью 1 за счет возврата в исходное состояние деформированного упругого элемента 6 судят о релаксации напряжений, возникающих в исследуемых и моделируемых материалах. з.п.ф-Лы, 3 ил. с $ (Л Ф 00

11

фиг.г

Видб

7

ЧП

Т7

Ш ю

Фиг.З