Демонстрационная установка для моделирования кинетики возникновения ударных волн Советский патент 1974 года по МПК G09B23/12 

1

Изобретение относится к учебным пособиям.

Известна демонстрационная установка для моделирования кинетики возникновения ударных волн, содержащая лоток для моделирующей среды и зеркальный отражатель.

Цель изобретения - обеспечение одновременной демонстрации излучаемого явления ударной волны в газе и его аналогии в моделирующей среде и наглядной связи между ними.

Это достигается тем, что предлагаемая установка снабжена постоянными магнитами, расположенными под лотком, соединенным с ними гибкими связями блоком шкивов различных диаметров, направляющими для перемещения по ним магнитов, подпружиненным норшнем, расположенным внутри лотка, и упорами для удерживания поршня, установленными на боковой стенке лотка с возможностью взаимодействия с магнитами, нри этом в качестве моделирующей среды иснользованы ферромагнитные опилки. Кроме того, упоры для удерживания поршня и зеркальный отражатель укренлены на противоположных боковых стенках лотка.

Иа фиг. 1 изображена предлагаемая установка, вид снереди; на фиг. 2 - разрез по А-Л па фиг. I.

Установка содержит лоток с днищем 1 и боковыми стенками 2, одна из которых снабжена зеркальным отражателем 3, а другая - упорами 4. Внутри лотка размещен поршень 5, который перемещается пружиной 6, укрепленной между ним и неподвижной опорой 7. На дне лотка находятся ферромагнитные опилки.

Под днищем 1 расположены направляющие

8, по которым перемещаются постоянные магниты 9, соединенные гибкими связями 10 с блоком шкивов И -13 различных диаметров, укрепленных на валу 14.

Установка работает следующим образом.

Поршень 5 устанавливают в исходное положение между упором 4 и сжатой пружиной 6. Днище 1 покрывают тонким слоем ферромагнитных опилок 8. Магниты 9, соединенные гибкими связями 10 с блоком шкивов 11 -13,

устанавливают на направляющих 8.

Вал 14 приводят во вращепие с постоянной угловой скоростью. Ввиду того что диаметры шкивов 11 -13 различны, магниты 9 движутся с различными линейными скоростями.

Магниты 9 установлены на направляющих 8 так, что смещение поршня 5 производится сначала магнитом, связанным гибкой нитью со шкивом 13, затем со шкивом 12 и т. д., причем, каждый из магнитов носледовательно

освобождает упоры 4, препятствующие движению поршня.

Движение магнитов 9 вызывает возникновение фронта волны в ферромагнитных опилках. Вследствие различной скорости их движения достигается наложение волн и моделируется процесс образования ударной волны.

Отражатель 3 обеспечивает возможность наблюдения кинетики возникновения ударных волн широкой аудитории.

Предмет изобретения

1. Демонстрационная установка для моделирования кинетики возникновения ударных волн, содержащая лоток для моделирующей среды и зеркальный отражатель, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения одновременной демонстрации излучаемого явления ударной волны в газе и его аналогии в моделирующей среде и наглядной связи между ними, она снабжена постоянными магнитами, расположенными под лотком, соединенным с ними гибкими связями блоком шкивов различных диаметров, направляющими для перемещения по ним магнитов, подпружиненным поршнем, расположенным внутри лотка, и упорами для удержания поршня, установленными на боковой стенке лотка с возможностью взаимодействия с магнитами, при этом в качестве моделирующей среды использованы ферромагнитные опилки.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что упоры для удерживания поршня и зеркальный отражатель укреплены на противоположных боковых стенках лотка.

Г /Т 8 W 10

Фиг. 1

Фиг. 2

13