Учебный прибор для демонстрации процесса растяжения
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(56) Авторское свидетельство СССР й 159697, кл, С 09 В 23/06, 1964. (5 Й) УЧЕБНОЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ПРОЦЕССА РАСТЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к наглядным пособиям по материаловедению. Цель - расширейие дидактицеских возможностей путем демонстрации проявления "памяти" формь 1 материалов и величин совершаемой полезной работы, Учебный прибор содержит основание, стойку, укрепленное на ней колесо блока с тросом и зажимами крепления верхних концов испытуемых тел, индикатор поворота колеса сошкалой, зажимы нижних концов испытуемых тел, соединенные через пружины с основанием, При этом испытуемые тела выполнены из материала с эффектом памяти Изобр пособия быть ис для демтносится к наглядным риаловедению и может о в учебных заведениях проявления эффекта атериалов и значения этом полезной рабоуцения дисциплины мапри проведении научтениепо матль зовастраци и формыемой приоцессе иведения ледова ни Известны уцебные приборы, состояие из приспособления для удержания ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИПРИ ГИНТ СССР ОПИСАНИЕИ АВТОРСКОМУ СВИ 2формы и соединены с истоцником тока через переключатель, а одно из них предварительно деформировано на длину А 1. На колесе укреплен барабан с нитью и сменным грузом, шкала которого укреплена на стойке, а шкалы для определения изменения размеров испытуемых тел укреплены на нижних зажи мах испытуемых тел. При включении прибора осуществляется нагрев растянутого испытуемого элемента, при этом при переходе температуры через критические точки мартенситных превращений он сжимается до исходного состояния 1 , развивая усилие, обеспечивающее растяжение на длину А 1 второго испытуемого тела и перемещение груза, демонстрируя совершаемую полезную работу. Затем переключатель устанавливается в следующее положение, при котором первый элемент охлаждается и одновременно с его охлаждением нагревается второй элемент и т.д. 2 ил. испытуемого образца и силонагружающих и силоизмерительных устройств,позволяющие упростить конструкцию иповысить точность измерения путемиспользования точечного источникасвета и отражателя со шкалой. Ввидуособенности проявления "памяти" формы материалов данные устройства конструктивно не позволяют нагляднопродемонстрировать свойства материалов с "памятью" формы, например, изотечественного сплава типа ТН 1,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому учебному прибору является учебный прибор для демонстрации процесса растяжения, вклю чающий стрелочный индикатор смещений, смонтированные на направляющей ползуны с зажимами для крепления испытуемого тела, причем направляющая выполнена в виде стержня, инди катор укреплен в торце последнего, ползуны смонтированы на стержне с различной степенью свободы, а ползун, смонтированный с большей степенью свободы, взаимодействует со 15 стрелкой индикатора, и введена сьемная подставка, несущая ролики, предназначенные для свободного укладывания на них стержня, и две стойки, одна из которых имеет на конце за жим, а .другая - блок для крепления концов испытуемой проволоки.Недостатком данного учебного прибора является то, что он также не позволяет наглядно продемонстри" ровать эффект "памяти" формы материалов и значение совершаемой полезной работы.ЦелЬю предлагаемого учебного при" бора для демонстрации процесса рас тяжения является расширение дидактических. возможностей путем демон" страции проявления эффекта "памяти" формы материалов и значения соверша" емой полезной работы.35Данная цель достигается тем, что в учебный прибор для демонстрации процесса растяжения, содержащийоснование, стойку, на конце которой укреплен блок для крепления концов испытуемого тела, зажимы и индика- .тор смещений, введено дополнитель" ное испытуемое тело., источник тока, переключатель, барабан с закрепленной на нем нитью и сменным грузом,45 укрепленный осесимметрично на колесе блока, и трос, жестко закреплен-. ный совместно с указаталем смеще" ния на колесе блока, на концах которого установлены зажимы для крепления верхних концов испытуемых тел, нижние концы которых присоединены к второй паре зажимов, скрепленных со спиральными пружинами, которые соединены с основанием, а испытуемые 55 тела выполнены из материала с эффектом "памяти" Формы и соединены через переключатель с источником тока, при этом одно из тел предварительно дефбрмировано на заданную величину растяжения, зажимы испытуемых тел выполнены из теплостойкого диэлектрического материала, над блоком на стойке установлена шкала индикатора смещений, под блоком установлена шкала перемещения груза, а шкалы для определения изменения размеров испытуемых тел установлены напротив зажимов верхних концов испытуемых тел и жестко скреплены с зажимами нижних концов испытуемых тел.На фиг. 1 изображен общий вид учебного прибора, на фиг. 2 - его электрическая схема.Учебный прибор для демонстрации процесса растяжения содержит осно-. вание 1, стойку 2, на конце которой укреплено на оси 3 колесо 4 блока и трос 5 с зажимами 6, 7 крепления верхних концов испытуемых тел 8 и 9, индикатор 10 смещений и шкалу 11, соединенную со стойкой 2, Зажимы 12 и 13 нижних концов испытуемых тел 8 и 9 соединены с верхними концами спиральных пружин 14, которые скрепле" ны с основанием 1, Испытуемые тела 8 и 9 выполнены из материала с эфФектом "памяти" Формы, при этом одно из них, например испытуемое тело 8, предварительно деформировано на растягивающем устройстве на заданное значение растяжения Ь 1 (значение возвращаемой деформации известно для каждого конкретного материала), а испытуемое тело 9 имеет исходную длину 1 (не растянуто). Зажимы 6,7 и 12, 13 испытуемых тел выполнены из теплостой" кого диэлектрического материала, а испытуемые тела соединены через переключатель 15 с источником тока, На колесе 3 блока укреплен осесиммет-. рично барабан 16 с нитью 17 и грузом 18. Ниже колеса 3 блока на стойке установлена вкала 19 перемещения груза, а напротив зажимов 6 и 7 верхних концов испытуемых тел с прикрепленными к ним указателями 20 установлены шкалы 21 для определения изменения размеров испытуемых тел, которые жестко скреплены с зажимами 12 и 13 нижних концов испытуемых тел.Работа учебного прибора заключается в следующем,В исходном положении переключа-. тель 15 установлен в первое положение, при котором к источнику тока подключено испытуемое тело Ь с предварительно выполненной деформацией, Когда температура тела 8 повысится. и достигнет точки начала обратного мартенситного превращения (А 1,), оно начинает сжиматься. При нагреве элемента 8 до перехода температурычерез критическую точку конца обрат О ного мартенситного превращения (А:) испытуемое тело 8 полностью приоб-: ретает свою вторую форму и сжимается до исходного состояния 1 р. При этом развивается усилие, обеспеци- . 15 вающее растяжение второго испытуемого тела 9 на длину д 1 и совершаю щее некоторую полезную работу путем поднятия груза на некоторую высоту Ь. Материал испытуемых тел с, 20 эффектом "памяти" формы в условиях механического противодействия способен генерировать восстанавливающее напряжение, размер которого превышает 35-ЙО кг/мм (350"ЙОО ИПа).Обучаемые при этом наблюдают из- менение положения индикатора 10относительно делений шкалы 11, атакже перемещение груза 18 относительно шкалы 19 и перемещение ука- . 30 зателей 20 относительно шкал 21.Изменение взаимного положения указателей 10, 20 и соответствующих им шкал 11, 21 позволяет судить о наличии и количественном значении эф- З 5 фекта "памяти" формы, а перемещение груза 18 относительно шкалы 19 - о наличии и значении полезной работы, совершаемой при этом (произведение массы груза на значение его переме" 40 щения дает количественную характеристику совершаемой полезной работы).После этого переключатель 15 ус-танавливается во второе положение, . щ при котором первое испытуемое тело 8 отключается от источника токаи охлаждается, а к источнику тока подключается второе испытуемое тело 9 . При этом груз 18 перемещается на 50 противоположный конец нити 17. При нагреве второго испытуемого тела 9 оно сжимается до исходного состояния 1 р, л испытуемое тело 8 при охлаждении растягивается на длину Л 1 груз 18 перемещается вверх, при этом совершается некоторая полезная работа. В результате обуцаемые на.блюдают размер возвращаемой формы испытуемых тел и значение совершаемой полезной работы.Формула изобретенияУчебный прибор для демонстрациипроцесса растяжения, содержащий основаНие, стойку на конце которойукреплен блок для крепления концовиспытуемого тела, зажимы и индикатор смещений, о т л и ч а ю щ и йс, я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей путем демонстрации проявления цпамяти" формы материалов и величин совершаемой полезной работы, в него введено дополнительное испытуемое тело, источник тока, переключатель, барабан с закрепленной на нем нитью и сменным грузом, укрепленный осесимметрицйо на колесе блока, и трос, жестко закрепленный совместно с указателем смещения на колесе блока, на концах которого установлены зажимы для крепления верхних концов испытуемых тел, нижние конць 1 которых присоединены к второй паре зажимов, скрепленных со спиральными пружинами, которые соединены с основанием, а испытуемые тела выполнень 1 из мате-риала с эффектом "памяти" Формы и соединены церез переключатель с источником тока, при этом одно из тел предварительно деформировано на заданную величину растяжения, зажимы испытуемых тел выполнены из тепло- стойкого диэлектрического материала, над блоком на стойке установлена шкала индикатора смещений, под блоком установлена шкала перемещения груза, а шкалы для определения изменения размеров испытуемых тел установлены напротив зажимов верхних концов ис" пытуемых тел и жестко скреплены с зажимами нижних концов испытуемыхтел.1720070 Составитель Н.Самойлов ТехРед А.Кравчук ректор И;Самбо дактор В.Трубценк Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,773 ТиражГосударственного комитета по изобрете113035, Москва, Ж., Раушск Подписное и открытиям при ГКНТ Саб., д. 4/5
СмотретьЗаявка
4797206, 28.02.1990
ВОЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ КРАСНОЗНАМЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. А. Ф. МОЖАЙСКОГО
САМОЙЛОВ НИКОЛАЙ СЕМЕНОВИЧ, ИВАНОВ ЛЕОНИД ДЕМЬЯНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G09B 23/06
Метки: демонстрации, прибор, процесса, растяжения, учебный
Опубликовано: 15.03.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1720070-uchebnyjj-pribor-dlya-demonstracii-processa-rastyazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Учебный прибор для демонстрации процесса растяжения</a>
Предыдущий патент: Учебный прибор по физике
Следующий патент: Учебное устройство по физике
Случайный патент: Лечебный препарат