CN204406820U - 一种扭转测试教学模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于教学用机械设备技术领域，具体地涉及一种扭转测试教学模型，包括用来安装实验材料的支撑组件，所述支撑组件上设有显示装置，实验材料与连接杆的一端连接，连接杆的轴线与实验材料的轴线垂直，连接杆的另一端连接有用来安装砝码的秤杆。本实用新型具有结构简单、展示直观的优点。

Description

一种扭转测试教学模型

技术领域

本实用新型属于教学用机械设备技术领域，具体地涉及一种扭转测试教学模型。

背景技术

目前，在中高等学校中，为了帮助学生深刻理解学过的力学理论知识，培养学生的动手能力，需要对力学材料受力后扭转状态的变化进行观察。但是现有的大多数是高精密测量用的实验分析仪器，这些设备大多价格昂贵且体积重量较大，无法实现普通用户针对简单手动操作直观展示材料受力变化分析的过程。

中国实用新型专利CN203165295U，公开了一种材料力学多功能组合实验台，如附图3所示，包括矩形框架1，在矩形框架1的上端设有承重台2，承重台2上装有托架3，托架3的上方装有实验梁4，实验梁4上连接一对加载吊杆6，加载吊杆6连接称重梁7，称重梁7连接加载升降机构8，加载升降机构8连接加载手轮9，加载手轮9的轴固定在矩形框架的中间梁10上。该实验台能够进行材料力学教材的多项实验，但是存在以下问题：一是，采用加载手轮、加载升降机构、称重梁和加载吊杆作为加载装置，结构复杂，从而使整个实验台的重量加大；二是，通过转动加载手轮对实验梁施加载荷时，不能够直观展示加载力的大小，因而无法使学生对实验梁受力与变形之间的关系形成直观印象，直观展示效果较差，或者需要增加额外的加载力显示装置，进而使整个实验台的体积与成本增加。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种结构简单、展示直观的扭转测试教学模型。

本实用新型的技术方案是：一种扭转测试教学模型，包括用来安装实验材料的支撑组件，所述支撑组件上设有显示装置，实验材料与连接杆的一端连接，连接杆的轴线与实验材料的轴线垂直，连接杆的另一端连接有用来安装砝码的秤杆。

利用连接杆将秤杆与实验材料连接，并使连接杆与实验材料的轴线垂直以满足扭转测试的加载要求，实验时通过在秤杆上放置不同的砝码，砝码通过秤杆和连接杆对实验材料施加一定的扭力，从而使实验材料发生扭转变形。实验过程中，学生可以不断地向秤杆上放置不同重量的砝码，操作可随时间断或进行，使用方便且方便记录；同时，实验材料会因受不同砝码作用力而产生不同的扭转变形量，通过显示装置可将实验材料的变形量直观显示，便于观察。通过砝码和显示装置，学生在实验过程中可直接观察到实验材料受不同作用力下产生不同的扭转变形，无需设置单独的加载力显示机构，结构简单且展示直观。

优选地，所述显示装置包括百分表和扭转指针，百分表和扭转指针通过指针支架固定在支撑组件上。

优选地，所述连接杆通过“T”字形连接管与实验材料连接。

更进一步地，所述秤杆与连接杆连接的一端设有挂钩，秤杆的另一端设有砝码座。

更进一步地，所述支撑组件包括支架本体，支架本体的上方设有移动安装座，移动安装座上设有固定组件。

更进一步地，所述固定组件包括固定套管，固定套管上设有紧固螺栓。

更进一步地，所述支架本体包括左支承板和右支承板，左支承板的下部通过下连接梁与右支承板的下部连接，左支承板的上部通过上连接梁与右支承板的上部连接。

本实用新型的有益效果是：通过采用标记重量的砝码作为动力源对材料施加扭力，结构简单紧凑，便于操作和记录；同时利用高精度百分表和扭转指针进行材料扭转变形数值的显示、测量和记录，实验准确可靠。此外，本实用新型的一种扭转测试教学模型还具有产品体积小、重量轻、结构紧凑、实验过程中便于操作的优点。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是本实用新型的侧视结构示意图。

图3是现有技术的结构示意图。

图中，1、支架本体，2、移动安装座，3、固定组件，4、指针支架，5、百分表，6、连接杆，7、砝码座，8、秤杆，9、砝码，10、实验材料，11、扭转指针，12、左支承板，13、右支承板，14、下连接梁，15、上连接梁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种扭转测试教学模型，包括起支撑作用的支撑组件。具体地，支撑组件包括支架本体1，支架本体包括位于两侧的左支承板12、右支承板13以及将左、右支承板连接的支撑梁，支撑梁包括分别将左、右支承板上部和下部连接的上支撑梁15和下支撑梁14，上支撑梁15上设有移动安装座2，移动安装座2可固定在上支撑梁的不同位置处，以对不同长度的实验材料进行扭转测试。移动安装座2的顶端设有固定组件3，具体地，固定组件3包括固定套管，实验时将实验材料10放置在固定套管上，利用紧固螺栓将其固定。

显示装置包括百分表5和扭转指针11，百分表5和扭转指针11通过指针支架4固定在支撑组件上。具体地，百分表5的测量头与实验材料10接触，以将实验材料的径向变形量进行显示，扭转指针11显示实验材料在受力扭曲时扭转的角度。当然，也可以在实验材料上设置电阻应变片，利用电阻应变仪显示实验材料的扭转变形。

通过连接杆6将实验材料10与秤杆8连接，具体地，连接杆6通过“T”字形连接管与实验材料连接，以使其轴线与实验材料10的轴线垂直，满足扭转测试的加载要求。秤杆8通过挂接或套接的方式与实验材料连接，即将秤杆与实验材料连接的一端设计成挂钩或套管，将秤杆8的另一端设计成用来放置砝码9的砝码座7。

为了便于直观显示实验材料因受力产生的扭转变形的变化状态，也可以用一个带挂钩的弹簧秤，一端勾住连接杆，另一端用手向下拉动施加压力，就可以看到随着弹簧秤读数的变化，实验材料的扭转变形也发生变化。

实验时，首先将铝合金、钢棒、黄铜棒、尼龙棒等实验材料固定在移动安装座的固定组件上，将百分表和扭转指针调整归零；然后利用T字形连接管将连接杆与实验材料连接，再将秤杆挂在连接杆上，随后将百分表和扭转指针通过指针支架固定在支架本体上；接着，向秤杆上放置不同重量的砝码，观察实验材料的扭转变形并将砝码的重量与百分表和扭转指针的读数记录，从而可对材料受力产生的扭转变形变化状态有深刻认识。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种扭转测试教学模型，包括用来安装实验材料的支撑组件，其特征在于：所述支撑组件上设有显示装置，实验材料与连接杆的一端连接，连接杆的轴线与实验材料的轴线垂直，连接杆的另一端连接有用来安装砝码的秤杆。

2.如权利要求1所述的一种扭转测试教学模型，其特征在于：所述显示装置包括百分表和扭转指针，百分表和扭转指针通过指针支架固定在支撑组件上。

3.如权利要求1或2所述的一种扭转测试教学模型，其特征在于：所述连接杆通过“T”字形连接管与实验材料连接。

4.如权利要求3所述的一种扭转测试教学模型，其特征在于：所述秤杆与连接杆连接的一端设有挂钩，秤杆的另一端设有砝码座。

5.如权利要求4所述的一种扭转测试教学模型，其特征在于：所述支撑组件包括支架本体，支架本体的上方设有移动安装座，移动安装座上设有固定组件。

6.如权利要求5所述的一种扭转测试教学模型，其特征在于： 所述固定组件包括固定套管，固定套管上设有紧固螺栓。

7.如权利要求6所述的一种扭转测试教学模型，其特征在于：所述支架本体包括左支承板和右支承板，左支承板的下部通过下连接梁与右支承板的下部连接，左支承板的上部通过上连接梁与右支承板的上部连接。