一種多功能力學(xué)教具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多功能力學(xué)教具，包括箱體，其特征在于，還包括：位于箱體內(nèi)的懸臂梁測(cè)試裝置、簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置、壓桿測(cè)試裝置；懸臂梁測(cè)試裝置包括：固定在箱體側(cè)壁的固定凸起、位于固定凸起上用于放置懸臂梁的凹槽；簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置包括：位于箱體底部的槽體、兩個(gè)位于槽體內(nèi)的用于固定簡(jiǎn)支梁的移動(dòng)凸臺(tái)；壓桿測(cè)試裝置包括：與箱體頂部連接的套筒、用于固定壓桿兩端的上活塊和下活塊。本實(shí)用新型的有益之處在于：將簡(jiǎn)支梁、懸臂梁和壓桿穩(wěn)定的驗(yàn)證融于一體，解決多種不同情況的問題的驗(yàn)證，使抽象的力學(xué)問題具體化，真實(shí)地再現(xiàn)力學(xué)情景，實(shí)現(xiàn)可觀察記錄和簡(jiǎn)單計(jì)算，并能滿足不同場(chǎng)合的需求，易于加深對(duì)概念的理解。
【專利說明】一種多功能力學(xué)教具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大學(xué)力學(xué)課程教具，具體涉及一種能驗(yàn)證材料力學(xué)課程中的不同性質(zhì)的多功能力學(xué)教具。
【背景技術(shù)】
[0002]如今大學(xué)機(jī)械類課程里面，材料力學(xué)是很多工科學(xué)生的必修學(xué)科，是設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)施必須掌握的知識(shí)。由于該學(xué)科的抽象性，學(xué)生往往會(huì)感到枯燥抽象。而與之對(duì)應(yīng)的教具鮮有，尤其是在多功能組合教具上幾乎空白?，F(xiàn)代大學(xué)需要此類情境化教具來優(yōu)化課堂教學(xué)。此類教具在未來教育產(chǎn)業(yè)上的需求也愈加迫切。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能力學(xué)教具，多重驗(yàn)證材料力學(xué)中的簡(jiǎn)支梁、懸臂梁和壓桿的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0005]一種多功能力學(xué)教具，包括箱體，其特征在于，還包括:位于所述箱體內(nèi)的懸臂梁測(cè)試裝置、簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置、壓桿測(cè)試裝置；所述懸臂梁測(cè)試裝置包括:固定在箱體側(cè)壁的固定凸起、位于所述固定凸起上用于放置懸臂梁的凹槽；所述簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置包括:位于所述箱體底部的槽體、兩個(gè)位于所述槽體內(nèi)的用于放置簡(jiǎn)支梁的移動(dòng)凸臺(tái)；所述壓桿測(cè)試裝置包括:與所述箱體頂部連接的套筒、用于固定壓桿兩端的上活塊和下活塊。
[0006]前述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述懸臂梁測(cè)試裝置還包括:穿過凹槽側(cè)壁的緊固螺釘。
[0007]前述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述凹槽的數(shù)量為2個(gè)以上。
[0008]前述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置還包括:位于所述槽體側(cè)壁的通孔、與所述通孔配合的固定銷。
[0009]前述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述移動(dòng)凸臺(tái)頂部設(shè)有固定簡(jiǎn)支梁的鉸支座。
[0010]前述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述壓桿測(cè)試裝置還包括:位于箱體底板的用于限制所述下活塊的限位槽。
[0011]前述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述上活塊、下活塊與壓桿連接的一端均設(shè)有鉸支座。
[0012]前述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，還包括位于所述箱體內(nèi)的置物槽。
[0013]本實(shí)用新型的有益之處在于:將簡(jiǎn)支梁、懸臂梁和壓桿穩(wěn)定的驗(yàn)證融于一體，解決多種不同情況的問題的驗(yàn)證，使抽象的力學(xué)問題具體化，真實(shí)地再現(xiàn)力學(xué)情景，實(shí)現(xiàn)可觀察記錄和簡(jiǎn)單計(jì)算，并能滿足不同場(chǎng)合的需求，易于加深對(duì)概念的理解。
【專利附圖】

【附圖說明】[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的懸臂梁測(cè)試裝置安裝懸臂梁后的示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置安裝簡(jiǎn)支梁后的示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的壓桿測(cè)試裝置安裝壓桿后的示意圖。
[0018]圖中附圖標(biāo)記的含義:
[0019]a_懸臂梁，b_簡(jiǎn)支梁，C-壓桿，
[0020]10-箱體，
[0021]20-懸臂梁測(cè)試裝置，21-固定凸起，22-緊固螺釘，23-固定支架，
[0022]30-簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置，31-槽體，32-移動(dòng)凸臺(tái)，321-移動(dòng)凸臺(tái)的鉸支座，33-通孔，34-固定銷，
[0023]40-壓桿測(cè)試裝置，41 -套筒，42-上活塊，421 -上活塊的鉸支座，43-下活塊，431-下活塊的鉸支座，
[0024]50-置物槽。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹。
[0026]如圖1所示的一種多功能力學(xué)教具包括:箱體10以及位于箱體內(nèi)的懸臂梁測(cè)試裝置20、簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置30、壓桿測(cè)試裝置40。懸臂梁測(cè)試裝置20可以測(cè)試懸臂梁的受力情況，簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置30可以測(cè)試簡(jiǎn)支梁的受力情況，壓桿測(cè)試裝置40用于測(cè)試壓桿的穩(wěn)定性。
[0027]如圖2所示的懸臂梁測(cè)試裝置20包括:固定在箱體10側(cè)壁的固定凸起21、位于固定凸起21上用于放置懸臂梁a的凹槽。本實(shí)用新型的懸臂梁測(cè)試裝置20還包括:穿過凹槽側(cè)壁的緊固螺釘22，緊固螺釘22用于固定放入凹槽內(nèi)的懸梁臂a，使得在懸梁臂a上加砝碼后，懸梁臂a也不會(huì)脫落。為了加固固定凸起21，在固定凸起21下方還設(shè)有固定支架23，固定支架23的數(shù)量?jī)?yōu)選為2個(gè)。為了對(duì)懸梁臂進(jìn)行不同變量的實(shí)驗(yàn)，凹槽的數(shù)量為2個(gè)以上。凹槽為2個(gè)時(shí)，可以將2種橫截面不同的懸臂梁放入固定凸起21的凹槽內(nèi)，在懸臂梁的同一部位加載相同的砝碼，記錄數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；或者將2個(gè)橫截面相同的懸臂梁放入固定凸起21的凹槽內(nèi)，在懸臂梁的不同部位加載相同或不同的砝碼。根據(jù)需要，凹槽的數(shù)量也可以為3個(gè)、4個(gè)或更多。
[0028]如圖3所示的簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置30包括:槽體31和兩個(gè)移動(dòng)凸臺(tái)32 ;槽體31位于箱體10底部，移動(dòng)凸臺(tái)32位于槽體31內(nèi)用于放置簡(jiǎn)支梁b。做實(shí)驗(yàn)時(shí)將簡(jiǎn)支梁b固定在移動(dòng)凸臺(tái)32的頂部，在簡(jiǎn)支梁b的不同部位加載荷載，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)。為了便于固定簡(jiǎn)支梁，移動(dòng)凸臺(tái)32頂部設(shè)有鉸支座321。簡(jiǎn)支梁b通過鉸支座321與移動(dòng)凸臺(tái)32鉸接。本實(shí)用新型的簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置30還包括:位于槽體31側(cè)壁的通孔33、與通孔33配合的固定銷34，通孔33和固定銷34是用于固定移動(dòng)凸臺(tái)32。根據(jù)簡(jiǎn)支梁b的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)兩個(gè)移動(dòng)凸臺(tái)32的位置。
[0029]如圖4所示的壓桿測(cè)試裝置40包括:套筒41、上活塊42和下活塊43。套筒41穿過箱體10頂部并與箱體10頂部固定連接，上活塊42和下活塊43用于固定壓桿C兩端。實(shí)際操作時(shí)上活塊42位于套筒41內(nèi)，并不能看見上活塊42，圖4是為了更好的展示本實(shí)用新型的壓桿測(cè)試裝置40故顯示上活塊42超出套筒41的示意圖。為了防止上活塊42從套筒41內(nèi)脫落，套筒41內(nèi)設(shè)有限制上活塊42的限位件。本實(shí)用新型的壓桿測(cè)試裝置還包括:限位槽，限位槽位于箱體10底板上，限位槽用于限制下活塊43使得上活塊42和下活塊43在豎直位置上相對(duì)靜止，并且在測(cè)試壓桿穩(wěn)定性時(shí)在壓桿c受外力的情況下上活塊42、下活塊43的相對(duì)位置不發(fā)生偏移。
[0030]為了便于固定壓桿C，上活塊42、下活塊43與壓桿c連接的一端均設(shè)有鉸支座421、431，根據(jù)不同的鉸接方式可以更換具有不同鉸支座的上活塊和下活塊。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將壓桿c分別與上活塊42、下活塊43通過鉸支座421、431鉸接，在上活塊43上部加砝碼，對(duì)壓桿c施加外力進(jìn)行測(cè)試，觀察現(xiàn)象。砝碼位于套筒41內(nèi)，這樣套筒41可以對(duì)砝碼進(jìn)行限位，防止砝碼的位置偏離上活塊的上部。逐步增加砝碼數(shù)量觀察現(xiàn)象，直至壓桿不再回彈。
[0031]作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型的多功能力學(xué)教具還包括位于箱體10內(nèi)的置物槽50，置物槽50用于放置不同的懸臂梁、簡(jiǎn)支梁、壓桿、砝碼等物品。平時(shí)懸臂梁、簡(jiǎn)支梁、壓桿、砝碼等物品放置于置物槽50中，做實(shí)驗(yàn)時(shí)取出懸臂梁、簡(jiǎn)支梁、壓桿分別固定在懸臂梁測(cè)試裝置20、簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置30、壓桿測(cè)試裝置40，并根據(jù)需要增減不同的砝碼。
[0032]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能力學(xué)教具，包括箱體，其特征在于，還包括:位于所述箱體內(nèi)的懸臂梁測(cè)試裝置、簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置、壓桿測(cè)試裝置；所述懸臂梁測(cè)試裝置包括:固定在箱體側(cè)壁的固定凸起、位于所述固定凸起上用于放置懸臂梁的凹槽；所述簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置包括:位于所述箱體底部的槽體、兩個(gè)位于所述槽體內(nèi)的用于放置簡(jiǎn)支梁的移動(dòng)凸臺(tái)；所述壓桿測(cè)試裝置包括:與所述箱體頂部連接的套筒、用于固定壓桿兩端的上活塊和下活塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述懸臂梁測(cè)試裝置還包括:穿過凹槽側(cè)壁的緊固螺釘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述凹槽的數(shù)量為2個(gè)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述簡(jiǎn)支梁測(cè)試裝置還包括:位于所述槽體側(cè)壁的通孔、與所述通孔配合的固定銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述移動(dòng)凸臺(tái)頂部設(shè)有固定簡(jiǎn)支梁的鉸支座。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述壓桿測(cè)試裝置還包括:位于箱體底板的用于限制所述下活塊的限位槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，所述上活塊、下活塊與壓桿連接的一端均設(shè)有鉸支座。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的一種多功能力學(xué)教具，其特征在于，還包括位于所述箱體內(nèi)的置物槽。
【文檔編號(hào)】G09B23/08GK203799531SQ201420175357
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】嚴(yán)波, 胡傲歌, 楊婕, 李慧賢, 董健, 龔禧 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)