CN209460994U - 一种大学力学压杆稳定演示教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大学力学压杆稳定演示教具，包括上固定板和下固定板，所述上、下固定板之间安装有左连接板和右连接板，其中左连接板和右连接板上设置有导轨，导轨上安装有滑板，滑板上设置有第一基座，第一基座上安装有压稳试件，第一基座用于支撑压稳试件一端，上固定板上设置有用于支撑所述压杆稳定试件另一端的第二基座，下固定板上设置有用于推动所述滑板滑动的旋紧把手。本实用新型提供的大学力学压杆稳定演示教具，操作简便，安全，实验成本低，通过千分表量化了压杆的变形，便于观察，同时设计固定铰接和活动铰接两种固定状态，方便改变基座的约束状态，较快的完成压杆稳定实验中不同约束条件下的压杆稳定实验。

Description

一种大学力学压杆稳定演示教具

技术领域

本实用新型涉及一种大学力学演示教具，特别地，涉及一种大学材料力学中的压杆稳定实验演示教具。

背景技术

细长的受压杆当压力达到一定值时，受压杆可能突然弯曲而破坏，即产生失稳现象。所谓压杆的稳定，是指受压杆件其平衡状态的稳定性。当压力P小于某一值时，直线状态的平衡为稳定的，当P大于该值时，便是不稳定的，其界限值P称为临界力。当压杆处于不稳定的平衡状态时，就称为丧失稳定或简称失稳。显然，承载结构中的受压杆件绝对不允许失稳。由于杆端的支承对杆的变形起约束作用，且不同的支承形式对杆件变形的约束作用也不同，因此，同一受压杆当两端的支承情况不同时，其所能受到的临界力值也必然不同。工程中一般根据杆件支承条件用“计算长度”来反映压杆稳定的因素。不同材料的压杆，在不同支承条件下，其承载力的折减系数也不同，所用的名称也不同，钢压杆叫长细比，钢筋混凝土柱叫高宽比，砌体墙、柱叫高厚比，但这些都是考虑压杆稳定问题。

目前，现有技术中的细长压杆的临界压力的测量方法是材料力学方法，实在材料力学教学中，会有专门针对钢压杆的压杆稳定测试实验，实验过程中，对钢压杆沿轴线缓慢施加压力，受压试件的平衡失去稳定时的压力就是临界压力，实验过程中需要借助专门的压杆稳定试验仪，贴有电阻应变片的钢压杆试件，并且必须借助数据采集仪器和计算机进行采集数据的收集和显示，实验周期长，实验操作复杂，压杆稳定试验仪整体笨重，成本过高，导致现有材料力学中压杆稳定试验和演示经常被忽视，学生对于压杆稳定试验中的理论理解不深，影响教学效果。

发明内容

针对上述问题，本实用新型旨在提出一种桌面型的，方便单人操作的压杆稳定实验教具，能够量化试件的变形，方便观察，克服现有实验装置笨重操作复杂的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种大学力学压杆稳定演示教具，包括上固定板和下固定板，所述上、下固定板之间安装有连接板，所述连接板包括左连接板和右连接板，所述左、右连接板上设置有导轨，所述导轨上安装有滑板，所述滑板上设置有用于支撑所述压稳试件一端的第一基座，所述第一基座上安装有压稳试件，所述上固定板上设置有用于支撑所述压杆稳定试件另一端的第二基座，所述下固定板上设置有用于推动所述滑板滑动的旋紧把手。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述导轨为凹槽或凸台，所述导轨与所述连接板为整体结构。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述压稳试件包括位于中间位置的细长的压杆和位于所述压杆两端的铰接底座，所述铰接底座与所述压杆焊接为整体结构，所述铰接底座为部分圆柱结构，所述铰接底座与所述压杆的结合面为平面。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述滑板与所述第一基座为整体结构，所述第一基座包括用于安装所述铰接底座的半圆形凹槽，所述凹槽侧面设置有若干顶紧螺栓，所述顶紧螺栓用于改变所述压稳试件在所述滑板端的约束条件。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述上固定板与所述第二基座为整体结构，所述第二基座包括用于安装所述铰接底座的半圆形凹槽，所述凹槽侧面设置有若干顶紧螺栓，所述顶紧螺栓用于改变所述压稳试件在所述上固定板端的约束条件。

在本实用新型的一个具体实施例中，还包括千分表，所述千分表通过磁性支座固定在所述左连接板和所述右连接板上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述下固定板后端设置有平行于所述左、右连接板布置的夹紧板，所述夹紧板与所述左、右连接板之间设置有带有螺纹的夹紧螺栓，在所述夹紧螺栓上设置有夹紧用的螺母，所述螺母通过旋转压紧所述夹紧板，使得所述夹紧板与所述左、右连接板之间的缝隙减小，用于将装置整体固定到学生用的书桌上进行试验。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述旋紧把手与所述滑板接触部位设置有与所述滑板活动连接的防护套，所述防护套活动安装在所述滑板上，所述旋紧把手与所述防护套接触，所述旋紧把手旋转过程中带动所述防护套以与所述滑板连接的轴为中心做旋转动作。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的大学力学压杆稳定演示教具，操作简便，安全，实验成本低，方便加工组装和维护，能够方便的完成实验任务，通过千分表量化了压杆的变形，便于观察，同时设计实验了能够切换固定铰接和活动铰接两种状态的基座，方便改变基座的约束状态，较快的完成压杆稳定实验中不同约束条件下的压杆稳定实验。

附图说明

图1本实验新型一个实施方式中大学力学压杆稳定演示教具的结构主视图；

图2本实验新型一个实施方式中大学力学压杆稳定演示教具的结构右视图；

图3本实用新型一个实施方式的压稳试件示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位和位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者部件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指标或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是自己连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

结合图1、图2和图3，本实用新型提供了一种大学力学压杆稳定演示教具，包括上固定板10和下固定板20，其中上固定板10、下固定板20之间安装有左连接板30和右连接板40，左连接板30和右连接板40上设置有导轨50，导轨 50上安装有滑板60，滑板60上设置有第一基座70，第一基座70上安装有压稳试件80，上固定板10上设置有用于支撑压稳试件80另一端的第二基座90，下固定板20上设置有用于推动滑板60滑动的旋紧把手100。

优选地，导轨50为凹槽结构或者凸台结构，导轨的结构形式要求相应与滑板60进行设置，一般地，左连接板30和右连接板40分别上设置有容纳滑板 60两端的导向凹槽，滑板60的水平两端截面为矩形截面，该矩形截面面积可以与滑板60中部位置截面的面积相等，也可以大于或者小于，相应的凹槽与滑板60两端相配合；此外，左连接板30和右连接板40上导轨50设置在左连接板30和右连接板40上分别设置有导向凸台，相应的滑板60两端设置有与导向凸台配合的凹槽；导轨50和左连接板30为整体结构，同样的，导轨50和右连接板40为整体结构。

优选地，压稳试件80包括位于中间位置的细长的压杆81和位于压杆81 两端的铰接底座82，铰接底座82与压杆81焊接为整体结构，铰接底座82为部分圆柱结构，铰接底座82与压杆81的结合面为平面。

滑板60与第一基座70设置为整体结构或者通过螺栓将第一基座70固定安装到滑板60上，第一基座70包括用于安装铰接底座82的半圆形凹槽71，半圆形凹槽71侧面设置有若干顶紧螺栓72，顶紧螺栓72用于改变压稳试件80 在滑板60上的约束条件，满足压杆稳定实验中，要求在压稳试件80两端能够实现固结和铰接状态的转换，实现在本实用新型提供的教具内完成多组压杆稳定实验操作。

上固定板10与第二基座90为整体结构或者通过螺栓将第二基座90固定安装到上固定板10上，第二基座90包括用于安装铰接底座82的半圆形凹槽91，凹槽侧面设置有若干顶紧螺栓92，顶紧螺栓92用于改变压稳试件80在上固定板10上的约束条件，满足压杆稳定实验中，要求在压稳试件80两端能够实现固结和铰接状态的转换，实现在本实用新型提供的教具内完成多组压杆稳定实验操作。

还包括千分表110，千分表110通过磁性支座固定在左连接板30和右连接板40上。

其中要求在下固定板20后端设置有平行于左连接板30布置的夹紧板120，夹紧板120在下固定板20上之间设置有带有螺纹的夹紧螺栓130，在夹紧螺栓130上设置有夹紧用的螺母140，螺母140通过旋转压紧夹紧板120，使得夹紧板120与左连接板30水平方向上的宽度缝隙减小，同时夹紧板120与右连接板 40水平方向上的宽度缝隙减小。

旋紧把手100与60滑板接触部位设置有与滑板60活动连接的防护套，防护套活动安装在滑板60上，旋紧把手100与防护套接触，旋紧把手100旋转过程中带动防护套以与滑板60连接的轴为中心做旋转动作，用于降低旋转螺栓动作对于滑板的损坏。

本实用新型所述的大学力学压杆稳定演示教具额定加载方法：

相对于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的大学力学压杆稳定演示教具，操作简便，安全，实验成本低，方便加工组装和维护，能够方便的完成实验任务，通过千分表量化了压杆的变形，便于观察，同时设计实验了能够切换固定铰接和活动铰接两种状态的基座，方便改变基座的约束状态，较快的完成压杆稳定实验中不同约束条件下的压杆稳定实验。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，

包括上固定板和下固定板，所述上、下固定板之间安装有连接板，所述连接板包括左连接板和右连接板，所述左连接板上和右连接板上分别设置有导轨，所述导轨上安装有滑板；

还包括压稳试件，所述滑板上设置有用于支撑所述压稳试件一端的第一基座，所述第一基座上安装有压稳试件，所述上固定板上设置有用于支撑所述压杆稳定试件另一端的第二基座，所述下固定板上设置有用于推动所述滑板滑动的旋紧把手。

2.根据权利要求1所述的一种大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，所述导轨为凹槽或凸台，所述导轨与所述左连接板为整体结构，所述导轨与所述右连接板为整体结构。

3.根据权利要求1所述的一种大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，所述压稳试件包括位于中间位置的细长的压杆和位于所述压杆两端的铰接底座，所述铰接底座与所述压杆固接为整体结构，所述铰接底座为部分圆柱结构，所述铰接底座与所述压杆的结合面为平面。

4.根据权利要求3所述的大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，所述滑板与所述第一基座为整体结构，所述第一基座包括用于安装所述铰接底座的半圆形凹槽，所述凹槽侧面设置有若干顶紧螺栓，所述顶紧螺栓用于改变所述压稳试件在所述滑板端的约束条件。

5.根据权利要求3所述的大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，所述上固定板与所述第二基座为整体结构，所述第二基座包括用于安装所述铰接底座的半圆形凹槽，所述凹槽侧面设置有若干顶紧螺栓，所述顶紧螺栓用于改变所述压稳试件在所述上固定板端的约束条件。

6.根据权利要求1所述的大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，还包括千分表，所述千分表固定在所述左连接板或所述右连接板上。

7.根据权利要求1所述的大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，所述下固定板后端设置有平行于所述左连接板布置的夹紧板，所述下固定板上设置有带有螺纹的夹紧螺栓，在所述夹紧螺栓上设置有夹紧用的螺母，所述螺母通过旋转压紧所述夹紧板，使得所述夹紧板与所述左连接板之间的水平方向上的宽度缝隙减小，用于将装置整体固定到学生用的书桌上进行试验。

8.根据权利要求1所述的大学力学压杆稳定演示教具，其特征在于，所述旋紧把手与所述滑板接触部位设置有与所述滑板活动连接的防护套，所述防护套活动安装在所述滑板上，所述旋紧把手与所述防护套接触，所述旋紧把手旋转过程中带动所述防护套做旋转动作，用于降低旋转螺栓动作对于滑板的损坏。