一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于教學(xué)用機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在中高等學(xué)校中，為了幫助學(xué)生深刻理解學(xué)過的力學(xué)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，需要對力學(xué)材料受力后扭轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化進(jìn)行觀察。但是現(xiàn)有的大多數(shù)是高精密測量用的實(shí)驗(yàn)分析儀器，這些設(shè)備大多價(jià)格昂貴且體積重量較大，無法實(shí)現(xiàn)普通用戶針對簡單手動(dòng)操作直觀展示材料受力變化分析的過程。
[0003]中國實(shí)用新型專利CN203165295U，公開了一種材料力學(xué)多功能組合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，如附圖3所示，包括矩形框架1，在矩形框架I的上端設(shè)有承重臺(tái)2，承重臺(tái)2上裝有托架3，托架3的上方裝有實(shí)驗(yàn)梁4，實(shí)驗(yàn)梁4上連接一對加載吊桿6，加載吊桿6連接稱重梁7，稱重梁7連接加載升降機(jī)構(gòu)8，加載升降機(jī)構(gòu)8連接加載手輪9，加載手輪9的軸固定在矩形框架的中間梁10上。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠進(jìn)行材料力學(xué)教材的多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，但是存在以下問題:一是，采用加載手輪、加載升降機(jī)構(gòu)、稱重梁和加載吊桿作為加載裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而使整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的重量加大；二是，通過轉(zhuǎn)動(dòng)加載手輪對實(shí)驗(yàn)梁施加載荷時(shí)，不能夠直觀展示加載力的大小，因而無法使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)梁受力與變形之間的關(guān)系形成直觀印象，直觀展示效果較差，或者需要增加額外的加載力顯示裝置，進(jìn)而使整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的體積與成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決上述技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、展示直觀的扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，包括用來安裝實(shí)驗(yàn)材料的支撐組件，所述支撐組件上設(shè)有顯示裝置，實(shí)驗(yàn)材料與連接桿的一端連接，連接桿的軸線與實(shí)驗(yàn)材料的軸線垂直，連接桿的另一端連接有用來安裝砝碼的秤桿。
[0006]利用連接桿將秤桿與實(shí)驗(yàn)材料連接，并使連接桿與實(shí)驗(yàn)材料的軸線垂直以滿足扭轉(zhuǎn)測試的加載要求，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過在秤桿上放置不同的砝碼，砝碼通過秤桿和連接桿對實(shí)驗(yàn)材料施加一定的扭力，從而使實(shí)驗(yàn)材料發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可以不斷地向秤桿上放置不同重量的砝碼，操作可隨時(shí)間斷或進(jìn)行，使用方便且方便記錄；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)材料會(huì)因受不同砝碼作用力而產(chǎn)生不同的扭轉(zhuǎn)變形量，通過顯示裝置可將實(shí)驗(yàn)材料的變形量直觀顯示，便于觀察。通過砝碼和顯示裝置，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可直接觀察到實(shí)驗(yàn)材料受不同作用力下產(chǎn)生不同的扭轉(zhuǎn)變形，無需設(shè)置單獨(dú)的加載力顯示機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單且展示直觀。
[0007]優(yōu)選地，所述顯示裝置包括百分表和扭轉(zhuǎn)指針，百分表和扭轉(zhuǎn)指針通過指針支架固定在支撐組件上。
[0008]優(yōu)選地，所述連接桿通過“T”字形連接管與實(shí)驗(yàn)材料連接。
[0009]更進(jìn)一步地，所述秤桿與連接桿連接的一端設(shè)有掛鉤，秤桿的另一端設(shè)有砝碼座。
[0010]更進(jìn)一步地，所述支撐組件包括支架本體，支架本體的上方設(shè)有移動(dòng)安裝座，移動(dòng)安裝座上設(shè)有固定組件。
[0011]更進(jìn)一步地，所述固定組件包括固定套管，固定套管上設(shè)有緊固螺栓。
[0012]更進(jìn)一步地，所述支架本體包括左支承板和右支承板，左支承板的下部通過下連接梁與右支承板的下部連接，左支承板的上部通過上連接梁與右支承板的上部連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:通過采用標(biāo)記重量的砝碼作為動(dòng)力源對材料施加扭力，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于操作和記錄；同時(shí)利用高精度百分表和扭轉(zhuǎn)指針進(jìn)行材料扭轉(zhuǎn)變形數(shù)值的顯示、測量和記錄，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確可靠。此外，本實(shí)用新型的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型還具有產(chǎn)品體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)驗(yàn)過程中便于操作的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1、支架本體，2、移動(dòng)安裝座，3、固定組件，4、指針支架，5、百分表，6、連接桿，7、砝碼座，8、秤桿，9、砝碼，10、實(shí)驗(yàn)材料，11、扭轉(zhuǎn)指針，12、左支承板，13、右支承板，14、下連接梁，15、上連接梁。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，包括起支撐作用的支撐組件。具體地，支撐組件包括支架本體I，支架本體包括位于兩側(cè)的左支承板12、右支承板13以及將左、右支承板連接的支撐梁，支撐梁包括分別將左、右支承板上部和下部連接的上支撐梁15和下支撐梁14，上支撐梁15上設(shè)有移動(dòng)安裝座2，移動(dòng)安裝座2可固定在上支撐梁的不同位置處，以對不同長度的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行扭轉(zhuǎn)測試。移動(dòng)安裝座2的頂端設(shè)有固定組件3，具體地，固定組件3包括固定套管，實(shí)驗(yàn)時(shí)將實(shí)驗(yàn)材料10放置在固定套管上，利用緊固螺栓將其固定。
[0020]顯示裝置包括百分表5和扭轉(zhuǎn)指針11，百分表5和扭轉(zhuǎn)指針11通過指針支架4固定在支撐組件上。具體地，百分表5的測量頭與實(shí)驗(yàn)材料10接觸，以將實(shí)驗(yàn)材料的徑向變形量進(jìn)行顯示，扭轉(zhuǎn)指針11顯示實(shí)驗(yàn)材料在受力扭曲時(shí)扭轉(zhuǎn)的角度。當(dāng)然，也可以在實(shí)驗(yàn)材料上設(shè)置電阻應(yīng)變片，利用電阻應(yīng)變儀顯示實(shí)驗(yàn)材料的扭轉(zhuǎn)變形。
[0021]通過連接桿6將實(shí)驗(yàn)材料10與秤桿8連接，具體地，連接桿6通過“T”字形連接管與實(shí)驗(yàn)材料連接，以使其軸線與實(shí)驗(yàn)材料10的軸線垂直，滿足扭轉(zhuǎn)測試的加載要求。秤桿8通過掛接或套接的方式與實(shí)驗(yàn)材料連接，即將秤桿與實(shí)驗(yàn)材料連接的一端設(shè)計(jì)成掛鉤或套管，將秤桿8的另一端設(shè)計(jì)成用來放置砝碼9的砝碼座7。
[0022]為了便于直觀顯示實(shí)驗(yàn)材料因受力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形的變化狀態(tài)，也可以用一個(gè)帶掛鉤的彈簧秤，一端勾住連接桿，另一端用手向下拉動(dòng)施加壓力，就可以看到隨著彈簧秤讀數(shù)的變化，實(shí)驗(yàn)材料的扭轉(zhuǎn)變形也發(fā)生變化。
[0023]實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將鋁合金、鋼棒、黃銅棒、尼龍棒等實(shí)驗(yàn)材料固定在移動(dòng)安裝座的固定組件上，將百分表和扭轉(zhuǎn)指針調(diào)整歸零；然后利用T字形連接管將連接桿與實(shí)驗(yàn)材料連接，再將秤桿掛在連接桿上，隨后將百分表和扭轉(zhuǎn)指針通過指針支架固定在支架本體上；接著，向秤桿上放置不同重量的砝碼，觀察實(shí)驗(yàn)材料的扭轉(zhuǎn)變形并將砝碼的重量與百分表和扭轉(zhuǎn)指針的讀數(shù)記錄，從而可對材料受力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形變化狀態(tài)有深刻認(rèn)識(shí)。
[0024]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，包括用來安裝實(shí)驗(yàn)材料的支撐組件，其特征在于:所述支撐組件上設(shè)有顯示裝置，實(shí)驗(yàn)材料與連接桿的一端連接，連接桿的軸線與實(shí)驗(yàn)材料的軸線垂直，連接桿的另一端連接有用來安裝砝碼的秤桿。
2.如權(quán)利要求1所述的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，其特征在于:所述顯示裝置包括百分表和扭轉(zhuǎn)指針，百分表和扭轉(zhuǎn)指針通過指針支架固定在支撐組件上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，其特征在于:所述連接桿通過“T”字形連接管與實(shí)驗(yàn)材料連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，其特征在于:所述秤桿與連接桿連接的一端設(shè)有掛鉤，秤桿的另一端設(shè)有砝碼座。
5.如權(quán)利要求4所述的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，其特征在于:所述支撐組件包括支架本體，支架本體的上方設(shè)有移動(dòng)安裝座，移動(dòng)安裝座上設(shè)有固定組件。
6.如權(quán)利要求5所述的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，其特征在于:所述固定組件包括固定套管，固定套管上設(shè)有緊固螺栓。
7.如權(quán)利要求6所述的一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，其特征在于:所述支架本體包括左支承板和右支承板，左支承板的下部通過下連接梁與右支承板的下部連接，左支承板的上部通過上連接梁與右支承板的上部連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于教學(xué)用機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種扭轉(zhuǎn)測試教學(xué)模型，包括用來安裝實(shí)驗(yàn)材料的支撐組件，所述支撐組件上設(shè)有顯示裝置，實(shí)驗(yàn)材料與連接桿的一端連接，連接桿的軸線與實(shí)驗(yàn)材料的軸線垂直，連接桿的另一端連接有用來安裝砝碼的秤桿。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、展示直觀的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G09B23-10
【公開號(hào)】CN204406820
【申請?zhí)枴緾N201520071235
【發(fā)明人】王繼, 陸小珊, 周遂京, 張志剛, 劉偉
【申請人】山東星科智能科技股份有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月30日