[实用新型]理论力学多功能实验台

说明书

                          技术领域

本实用新型涉及用机械方法测量力等的一般计量装置。

                          背景技术

理论力学是一门理论性较强的技术基础课，是现代工程技术基础理论之一，在诸多生活、工程领域中有着广泛的应用。这门学科的理论似乎比较抽象，真正掌握也较困难，但是它的基本概念、公理、定律、定理、原理、建模思想等对于研究开发、处理重大工程、设计新产品等用处很大。由于过去理论力学基本上没有刚度与固有效率、振动与风速之间的关系、重心、力与时间曲线、求转动惯用等的实验课，工科学生学习这门课觉得比较枯燥，影响学习的效果。

                          发明内容

本实用新型研制了一种理论力学多功能实验台，能做六个实验使得这门课的教学环节生动、活泼，能收到良好的教学效果。

本实用新型的技术方案是：

1)在箱体工作台面与上顶板间的两侧分别装有两根左立杆和两根右立杆，两根左立杆间从上而下分别装有变速风扇和风扇调速器，而面对变速风扇的两根右立杆间装有电缆振动模型，电缆振动模型分别用上、下弹簧支撑，电缆振动模型上装有砝码吊钩和指针，在一根右立杆上装有刻度尺；

2)在上顶板上分别装有结构完全相同的左、中、右升降轮，三个升降轮转轴上绕有三根线，三根线分别穿过上顶板上的三个小孔分别与上顶板下面的左、中、右三线摆连接，在中三线摆上刻有刻线，能在刻线上移动的左、右磁块，左三线摆上能放非均质试件；上顶板侧面装有一颗能吊求重心试件用的螺钉；

3)在箱体工作台面下面有左、右抽斗，在两抽斗中放有试件连杆，振动载荷、渐加载荷袋，求重心用的非均质型钢模片；配套件风速仪，转速表，停表，砝码组，水平尺，称重秤，随机工具。

本实用新型具有的有益的效果是：

1)从测试单自由振动系统的变形，可以计算刚度与固有频率；

2)演示自激振动现象及其与自由振动和受迫振动的区别，揭示自激振动模型的振幅与风速之间的关系；

3)求重心的实验方法：A、悬吊法：二力平衡原理的应用；B、称量法：合力矩定理的应用；

4)比较渐加载荷、突加载荷、冲击载荷、振动载荷这四个重要基本概念的区别，并画出这四种不同情况下的力与时间曲线；

5)验证圆盘转动惯量的理论公式是J₀＝1/2MR²。现在用三线摆的振动实测周期导出的转动惯量计算公式J₀＝(T/2π)²×Mgr²/l，r为三线圆盘半径，这个数据与线长l有关，从而可以测试摆长1对转动惯量测试值的误差；

6)用等效方法求非均质复杂物体的转动惯量。

因此本实用新型可在工科院校在开设理论力学实验课时推广应用，使学生对这门课的学习带来生动、活泼，能收到良好的效果。

                          附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是三线摆的结构示意图；

图3是四种载荷不同时的力与时间曲线图。

                        具体实施方式

本实用新型的理论力学多功能实验台，如图1、图2所示，它包括：

1)在箱体工作台面14与上顶板1间的两侧分别装有两根左立杆20和两根右立杆7，两根左立杆20间从上而下分别装有变速风扇19和风扇调速器18，而面对变速风扇19的两根右立杆7间装有电缆振动模型11，电缆振动模型11分别用上、下弹簧8、13支撑，电缆振动模型11上装有砝码吊钩12和指针，在一根右立杆7上装有刻度尺9；

2)在上顶板1上分别装有结构完全相同的左、中、右升降轮2、4、6，在上壳体5内的上顶板1上装有三个升降轮转轴24，三个升降轮转轴24上绕有三根线23，三根线23分别穿过上顶板1上的三个小孔分别与上顶板1下面的左、中、右三线摆21、22、10连接，在中三线摆22上刻有刻线26，能在刻线26上移动的左、右磁块25′、25，左三线摆21上能放非均质试件27；上顶板1侧面装有一颗能吊求重心试件用的螺钉3。

在箱体工作台面14下面有左、右抽斗17、15，在两抽斗中放有试件连杆，振动载荷、渐加载荷袋，求重心用的非均质型钢模片；配套件风速仪，转速表，停表，砝码组，水平尺，称重秤，随机工具。

在箱体底面装有滚轮和调节箱体工作台面水平的调节支撑16。