[发明专利]用于结构力学教学的转动刚度可视化装置

说明书

本发明公开了一种用于结构力学教学的转动刚度可视化装置，包括支板，所述支板的顶部固定安装有增高板，增高板的顶部固定安装有刻度盘，刻度盘的一侧转动安装有转轴，两个转轴上安装有同一个弹簧钢薄片梁带，转轴上固定安装有第一力臂，所述第一力臂的一侧安装有第二力臂，第二力臂靠近第一力臂的一侧开设有收纳槽，第一力臂靠近第二力臂的一侧固定安装有固定板，固定板与收纳槽的侧壁滑动连接。本发明便于对力臂的长度进行调节，便于进行不同扭矩施加力臂下的结构力学教学，同时便于对自身进行移动，移动过后便于稳固放置，通过压缩弹簧受力产生的作用力可以减缓支板与地面接触时产生的冲击力，结构简单，使用方便。

技术领域

本发明涉及结构力学教学技术领域，尤其涉及一种用于结构力学教学的转动刚度可视化装置。

背景技术

转动刚度指在结构力学中杆端对转动的抵抗能力，以S表示，特点：以S表示，它在数值上等于使杆端产生单位转角时需要施加的力矩，现有的用于结构力学教学的转动刚度可视化装置通过扭矩施加装置之间的带花键转轴约束扭矩施加装置之间弹簧钢薄片梁带，以至两个被连接的带花键转轴能随动使梁带端转角与带花键转轴转角相同；在至少一个扭矩施加装置的至少一花键侧将扭矩施加力臂的一端连接其上，且砝码盘悬挂于扭矩施加力臂的另一端；

但是现有的转动刚度可视化装置的扭矩施加力臂的长度不便于进行调节，不能进行不同扭矩施加力臂下的结构力学教学，不能满足教学需求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了用于结构力学教学的转动刚度可视化装置。

本发明提出的用于结构力学教学的转动刚度可视化装置，包括支板，所述支板的顶部固定安装有增高板，增高板的顶部固定安装有刻度盘，刻度盘的一侧转动安装有转轴，两个转轴上安装有同一个弹簧钢薄片梁带，转轴上固定安装有第一力臂，所述第一力臂的一侧安装有第二力臂，第二力臂靠近第一力臂的一侧开设有收纳槽，第一力臂靠近第二力臂的一侧固定安装有固定板，固定板与收纳槽的侧壁滑动连接，所述固定板的底部开设有凹槽，凹槽的顶部内壁上固定安装有磁条，所述第二力臂的底部开设有滑孔，滑孔内滑动安装有挤压板，挤压板的一侧固定安装有齿条，所述滑孔的两侧内壁上均开设有弹簧槽，挤压板的顶部与磁条相吸附，所述挤压板的两侧均固定安装有挤压块，两个挤压块的底部均固定安装有弹簧的一端，两个弹簧的另一端分别与两个弹簧槽的底部内壁相焊接，所述第二力臂的底部固定安装有固定座，固定座上开设有固定孔，挤压板的底部延伸至固定孔内，所述固定座的一侧开设有转动孔，转动孔与固定孔相连通，所述转动孔内转动安装有转动杆，转动杆的一端延伸至固定孔内，所述转动杆的外侧固定套设有齿轮，齿轮与齿条相啮合，所述第一力臂的顶部固定安装有承载板，承载板的一侧固定安装有刻度尺，所述第二力臂的顶部固定安装有指示针，指示针与刻度尺相配合。

优选的，所述转动孔内固定安装有轴承的外圈，轴承的内圈与转动杆的外侧固定套接。

优选的，所述转动杆的另一侧固定安装有旋转块，旋转块的外侧设有防滑螺纹，挤压板为铁质。

优选的，所述支板上开设有两个安装孔，两个安装孔内均滑动安装有滚轮安装板，两个滚轮安装板的底部均转动安装有两个滚轮，四个滚轮均位于支板的下方。

优选的，两个增高板的底部均固定安装有气缸，两个气缸的输出轴分别与两个滚轮安装板的顶部相焊接。

优选的，所述安装孔的两侧内壁上均开设有限位矩形槽，滚轮安装板的两侧固定安装有限位矩形块，限位矩形块与对应的限位矩形槽的侧壁滑动连接。

优选的，所述支板的底部固定安装有多个缓冲座，多个缓冲座的底部均开设有缓冲槽，缓冲槽内滑动安装有缓冲板，缓冲板的底部固定安装有位于缓冲座下方的垫板。

优选的，所述垫板的顶部固定安装有压缩弹簧的一端，压缩弹簧的另一端与缓冲槽的顶部内壁相焊接。

本发明的有益效果是：