Учебный прибор по механике Советский патент 1991 года по МПК G09B23/08 

S

Т

Ј

(Л

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям, в частности по механике. Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации процесса поглощения кинетической энергии при ударе за счет пластической деформации. Учебный прибор содержит установленную на основании I пружину 2, а также дополнительную пружину 7, выполненную из материала с эффектом памяти, например из никелида титана, один конец которой расположен над буферным элементом 3, а второй конец закреплен на основании 1. При этом обе пружины 2 и 7 расположены концентрич- но, а источник питания 4 электромагнита 5 электрически связан с дополнительной пружиной 7. Электрическая система содержит два переключателя 8 и 9, а учебный прибор имеет направляющие 10 и 11 и стойку 12. 1 ил.

Ь;

О5

со

GO 4-. 4

00

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям, в частности по механике.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации процесса поглощения кинетической энергии при ударе за счет пластической деформации

На чертеже представлен учебный прибор по механике

Учебный прибор по механике содержит установленную на основании 1 пружину 2, взаимодействующий с пружиной 2 буферный элемент 3 и средство силового воздействия на пружину 2, имеющее связанный с источником 4 питания электромагнит 5, расположенный над буферным элементом 3 и удерживающий груз 6

Учебный прибор по механике имеет также дополнительную пружину 7, выполненную из материала с эффектом памяти, например из никелида титана, один конец которой расположен над буферным элементом 3, а второй конец закреплен на основании 1

Обе пружины 2 и 7 расположены кон- центрично. а источник 4 питания электромагнита 5 электрически связан с допол нительной пружиной 7 Электрическая система содержит два переключателя 8 и 9, а учебный прибор имеет направляющие 10 и 11 и стойку 12

Учебный прибор работает следующим образом

Перед началом демонстрации устанавливают электромагнит 5 в заданное положение на стойке 12 При включенном источнике питания (переключатель 9 замкнут, переключатель 8 разомкнут) устанавливают груз 6 на электромагнит 5 При размыкании переключателя 9 снимается напряжение с электромагнита 5, груз 6 отрывается от электромагнита 5 и происходит его рение с буферным элементом 3, при этом пружины 2 и 7 сжимаются так, что в дополнительной пружине 7 образуются пластические деформации, часть кинетической энергии при этом поглощается и при обра т- ном ходе пружины 2 не происходит отрыва буферного элемента 3 от ее торцовой поверхности Затем демонстрация повторяется в том же порядке, но за счет того, что при ударе не происходит такого же поглощения кинетической энергии дополни

тельной пружиной 7, как в первом случае, так как после первого удара в дополнительной пружине 7 возникли остаточные деформации, то при повторном ударе в исходном состоянии верхняя торцовая поверхность дополнительной пружины 7 не прилегает к поверхности буферного элемента 3, т е они не взаимодействуют. При обратном ходе пружины 2 буферный элемент 3 приобретает такую кинетическую энергию, что происходит его отрыв от торцовой поверхности пружины 2 Таким образом наглядно демонстрируется поглощение кинетической энергии за счет образования пластически деформаций в дополнительной пружине 7 при первом ударе После демонстрации при включенном источнике 4 питания замыкают переключатель 8 (переключатель 9 разомкнут) и производят разогрев дополнительной пружины 7 за счет протека ния через нее тока При достижении температуры, соответствующей окончанию обратного мартенситного превращения в материале дополнительной пружины 7, происходит восстановление ее формы, верхняя торцовая поверхность дополнительной пру5 жины 7 вновь примыкает к поверхности буферного элемента 3, размыкают переклю- натель 8, и учебный прибор по механике приводится в исходное положение

0

30

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий установленную на основании пружину, взаимодействующий с пружиной буферный элемент и средство силового воздействия на

пружину, имеющее связанный с источником питания электромагнит, расположенный над буферным элементом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации процесса

поглощения кинетической энергии при ударе за счет пластической деформации, он имеет дополнительную пружину, выполненную из материала с эффектом памяти, один конец которой расположен под буферным элементом, а второй конец закреплен на основании,

при этом обе пружины расположены кон- центрично, а источник питания электромагнита электрически связан с дополнительной пружиной