[发明专利]一种细长压杆的稳定性课堂教学演示装置

摘要

本发明提供一种细长压杆的稳定性课堂教学演示装置，包括演示装置主体支架、活动杠杆、待测细长压杆、内支撑板、压紧机构、压力提供装置、连杆、侧支架、L型连接板、连接杆、换向装置、滑板和压力传感器，所述演示装置主体支架内固定有C型内支撑板，所述C型内支撑板上下方均有槽，所述C型内支撑板一侧有换向装置，所述C型内支撑板上下方均固定有压紧机构，所述C型内支撑板上方的压紧机构上有压力提供装置，所述C型内支撑板下方的压紧机构下有压力传感器；本发明通过模拟细长杆两端不同约束情况下的轴向压缩，观测压杆在临界压力时的稳态挠曲线，从而验证细长压杆临界压力计算公式的正确性，且便于学生理解相关公式的推导过程。

主权项

一种细长压杆的稳定性课堂教学演示装置，包括演示装置主体支架（1）、活动杠杆（2）、待测细长压杆（3）、内支撑板（4）、压紧机构（5）、压力提供装置（6）、连杆（7）、侧支架（8）、L型连接板（9）、连接杆（10）、上滑杆（11）、下滑杆（12）、侧支架（13）、主支架（14）、中心滑杆（15）、上活动圆盘（16）、旋转圆盘（17）、棘爪(18) 、棘轮（19）、连接板（20）、滑板（21）和压力传感器（22），其特征在于：所述演示装置主体支架（1）内固定有C型内支撑板（4），所述C型内支撑板（4）上下方均有槽，所述C型内支撑板（4）上下方均固定有压紧机构（5），所述C型内支撑板（4）上方的压紧机构（5）上有压力提供装置（6），所述C型内支撑板（4）下方的压紧机构（5）下有压力传感器（22）；所述压紧机构（5）包括压紧杆（5‑1）、凸轮（5‑2）、底板槽（5‑3）、固定框（5‑4）、外部U型压板（5‑5）和内部U型压板（5‑6），所述固定框（5‑4）内有外部U型压板（5‑5），所述内部U型压板（5‑6）在外部U型压板（5‑5）内，所述外部U型压板（5‑5）开口朝下，所述内部U型压板（5‑6）开口方向与外部U型压板（5‑5）开口方向垂直，所述固定框（5‑4）与C型内支撑板（4）相连的端面有底板槽（5‑3）与C型内支撑板（4）的槽相对应，所述底板槽（5‑3）在内部U型压板（5‑6）开口的另一端与外部U型压板（5‑5）内壁之间，所述凸轮（5‑2）卡装在内部U型压板（5‑6）内与内部U型压板（5‑6）和外部U型压板（5‑5）的侧板相接触，所述凸轮（5‑2）端部固定有压紧杆（5‑1）；所述待测细长压杆（3）两侧均有卡接端(3‑1), 所述待测细长压杆（3）通过卡接端(3‑1)卡装在C型内支撑板（4）上下方的槽及压紧机构（5）的底板槽（5‑3）内，所述C型内支撑板（4）的两个拐角处均有L型连接板（9），所述L型连接板（9）通过侧支架（8）固定在C型内支撑板（4）的拐角处，所述L型连接板（9）一端通过连杆（7）与对应压紧机构（5）的压紧杆（5‑1）相连；所述C型内支撑板（4）侧端上有一对主支架（14）和一对侧支架（13），所述侧支架（13）在主支架（14）外侧，所述中心滑杆（10）插装在支架（14）的通孔内，所述中心滑杆（10）下端套装有连接板（20），所述连接板（20）通过连接件与活动杠杆（2）中部相连，所述上滑杆（11）安装在C型内支撑板（4）侧端上方对应的主支架（14）和侧支架（13）上，所述下滑杆（12）安装在C型内支撑板（4）侧端下方对应的主支架（14）和侧支架（13）上，所述上滑杆（11）的上端和下滑杆（12）的下端的端部均通过连接杆（10）与L型连接板（9）另一端相连； 所述中心滑杆（10）上有上活动圆盘（16）、旋转圆盘（17）和棘爪（18），所述上活动圆盘（16）有4个扇形板（16‑1），所述扇形板（16‑1）等角度绕上活动圆盘（16）中心一周，所述上滑杆（11）的下端有弯折部，所述上活动圆盘（16）旋转下滑时上活动圆盘（16）的扇形板（16‑1）与上滑杆（11）下端的弯折部相接触，所述旋转圆盘（17）侧边上有盘齿（17‑1），所述盘齿（17‑1）等角度绕旋转圆盘（17）中心一周，所述旋转圆盘（17）为内部有4块均匀分布的60°镂空槽的圆盘，所述旋转圆盘（17）内60°镂空槽的扇形与上活动圆盘（16）的扇形板（16‑1）之间的夹角为30°，所述旋转圆盘（17）一侧有棘轮（19），所述棘爪（18）的爪部卡在棘轮（19）的棘齿内，所述C型内支撑板（4）侧端的中部有腰槽，所述C型内支撑板（4）侧端的中部的腰槽内有滑板（12），所述滑板（12）一端置于C型内支撑板（4）侧端的中部的腰槽内，另一端固定在所述C型内支撑板（4）侧端的中部，所述滑板（12）以此固定点为圆心做圆弧运动，所述旋转圆盘（17）的盘齿（17‑1）在移动过程中与滑板（12）相接触；所述演示装置主体支架（1）侧面有U型槽（1‑1），所述活动杠杆（2）穿过U型槽（1‑1），所述活动杠杆（2）的端部通过连接件与下滑杆（12）下端相连。