Учебный прибор по механике

 

Изобретение относится к учебным приборам по механике и позволяет расширить диапазон решаемых задач путем демонстрации процесса поглощения кинетической энергии при ударе за счет пластической деформации. Учебный прибор по механике состоит из основания , на котором установлены электромагнит 5 с грузом 6, буферный элемент 3, взаимодействующий с пружиной 2 и дополнительной пружиной 7, вьтолненной из материала с эффектом памяти и электрически связанной с источником 4 питания электромагнита 5. Наглядно демонстрируется поглощеиие кинетической энергии при ударе дополнительной пружиной 7, так как при исключении взаимодействия ее с буферным элементом 3, последний отрывается от торцовой поверхности пружины 2. 1 ил.

СОЮЗ СО6ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51) 4 13, SCF rico f;4%.,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4138404/40-12 (22)- 23.06.86 (46) 30.0) 88. Бюл. N 4 (72) С.И.Тимофеев и А.А.Чернов (53) 361.66/67(088.8) (56) Авторское свидетельс во СССР

У 1005166, кл. С 09 В 23/1О, 1981. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ (57) Изобретение относится к учебным приборам по механике и позволяет расширить диапазон решаемых задач путем демонстрации процесса поглощения кинетической энергии при ударе за счет пластической деформации. Учебный прибор по механике состоит из основания, на котором установлены электромагнит 5 с грузом 6, буферный элемент 3, взаимодействующий с пружиной

2 и дополнительной пружиной 7, выполненной из материала с эффектом памяти и электрически связанной с источником 4 питания электромагнита 5.

Наглядно демонстрируется поглощение кинетической энергии при ударе дополнительной пружиной 7, так как при исключении взаимодействия ее с буферным элементом 3, последний отрывается от торцовой поверхности пружины 2.

1 ил.

1 13706

Изобретение. относится к учебным приборам и наглядным пособиям, в частности, по механике.

Цель изобретения — расширение диа5 пазона решаемых задач путем демонстрации процесса поглощения кинетической энергии при ударе за счет пластической деформации.

На чертеже схематично представлен учебный прибор по механике.

Учебный прибор содержит установленную на основании 1 пружину 2, взаимодействующий с пружиной 2 буферный элемент 3 и средство силового 15 воздействия на пружину 2, имеющее связанный с источником 4 питания электромагнит 5, расположенный над буферным элементом 3, и удерживающий груз 6.. 20

Учебный прибор по механике имеет также дополнительную пружину 7, выполненную из материала с эффектом памяти, например из никелида титана, один конец которой расположен над бу- 25 ферным элементом 3, а второй конец закреплен на основании 1.

При этом обе пружины 2 и 7 расположены концентрично, а источник 4 британия электромагнита 5 электричес- 30 ки связан с дополнительной пружиной

7. Электрическая система содержит два переключателя 8 и 9, а учебный прибор имеет направляющие IO и 11 и стойку 12.

Учебный прибор работает следующим образом.

Перед началом демонстрации устанавливают электромагнит 5 в заданное положение на стойке 12, При включенном источнике питания (переключатель

9 замкнут, а переключатель 8 разомкнут) устанавливают груз 6 на электромагнит 5. При размыкании переключателя 9 снимается напряжение с электромагнита 5, груз 6 отрывается от электромагнита 5 и происходит его соударение с буферным элементом 3, при этом пружины 2 и 7 сжимаются так, что в дополнительной пружине 7 образуются пластические деформации, часть кинетической энергии при этом поглощается и при обратном ходе пружины 2 не происходит отрыва буферного элемента 3 от ее торцовой поверхности. Затем демонстрация повторяется в том же порядке, но за счет того, что при ударе не происходит такого

63 же поглощения кинетической энергии дополнительной пружиной 7, как в первом случае, так как после первого удара в дополнительной пружине 7 возникли остаточные деформации, то при повторном ударе н исходном состоянии верхняя торцовая поверхность дополнительной пружины 7 не прилегает к поверхности буферного элемента 3, т.е. они не взаимодействуют. При обратном ходе пружины 2 буферный элемент 3 приобретает такую кинетическую энергию, что происходит его отрыв от торцовой поверхности пружины

2. Таким образом наглядно демонстрируется поглощение кинетической энергии за счет образования пластических деформаций в дополнительной пружине

7 при первом ударе. После демонстрации при включенном источнике 4 питания замыкают переключатель 8 (переключатель 9 разомкнут) и производят разогрев дополнительной пружины 7 за счет протекания через нее тока.

При достижении температуры, соответствующей.окончанию обратного мартенситного превращения в материале дополнительной пружины 7, происходит восстановление ее формы, верхняя торцовая поверхность дополнительной пружины 7 вновь примыкает к поверхности буферного элемента 3, размыкают переключатель 8 и учебный прибор по механике приводится в исходное положение. формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий установленную на основании пружину, взаимодействующий с пружиной буферный элемент и средство силового воздействия на пружину, имеющее связанный с источником питания электромагнит, расположенный над буферным элементом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации процесса поглощения кинетической энергии при ударе за счет пластической деформации, он имеет дополнительную пружину, выполненную из материала с эффектом памяти, один конец которой расположен под буферным элементом, а другой конец закреплен на основании, при этом обе пружины расположены концентрично, а источник питания электромагнита электрически связан с дополнительной пружиной.