[實(shí)用新型]結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要影響因素測試儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320030351.8
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN203101012U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳聯(lián)進(jìn);陳儒鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 吳聯(lián)進(jìn)
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;G09B23/06
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本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要影響因素測試儀，屬于一般的物理測量、測試技術(shù)領(lǐng)域。?

一般地影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素有結(jié)構(gòu)的重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與支撐板接觸所形成的支撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀。在相關(guān)的教學(xué)和研究中，特別是在普通高中通用技術(shù)教學(xué)中，人們設(shè)計出了各種各樣的技術(shù)試驗(yàn)來驗(yàn)證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要影響因素，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的測試試驗(yàn)是一種典型的對比試驗(yàn)，對比試驗(yàn)通常需采用控制變量法，而目前的各種試驗(yàn)基本上還沒做到嚴(yán)格的相同條件下的結(jié)果的對比；比如為了驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與支撐板接觸所形成的支撐面的大小的關(guān)系時，試驗(yàn)的過程通常是取一個材質(zhì)相同、上下底面面積不同的結(jié)構(gòu)來試驗(yàn)，先把面積大的底面放在支撐面上，測試其穩(wěn)定性，再把面積小的底面放在支撐面上，測試其穩(wěn)定性，對比兩次的試驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)構(gòu)與支撐面接觸所形成的支撐面越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，初看這樣的試驗(yàn)方法是正確的，但實(shí)質(zhì)上是錯的，因?yàn)椴馁|(zhì)相同、上下底面面積不同的結(jié)構(gòu)的上下底面分別放在支撐面上時，結(jié)構(gòu)的重心的高低是不同的，也就是重心這個量在變，這樣測出的關(guān)于影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性因素不僅跟結(jié)構(gòu)的支撐面的大小有關(guān)，而且還跟結(jié)構(gòu)的重心高低有關(guān)。這個試驗(yàn)正確的試驗(yàn)方法應(yīng)該是通過一定的辦法控制結(jié)構(gòu)重心的位置，使結(jié)構(gòu)無論哪個底面朝下，結(jié)構(gòu)的重心的高低始終是不變的，本實(shí)用新型涉及的相應(yīng)的被測結(jié)構(gòu)就做到了這一點(diǎn)。?

本實(shí)用新型的目的是提供一種科學(xué)準(zhǔn)確的技術(shù)試驗(yàn)方法和裝置來演示、測試結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與支撐板接觸所形成的支撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀的關(guān)系。?

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：所述結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要影響因素測試儀，包括被測結(jié)構(gòu)、底座、支撐座、立柱、擺球轉(zhuǎn)角指示盤、擺球和擺線、支撐板轉(zhuǎn)角指示盤。其特征在于所述被測結(jié)構(gòu)包括六種不同類型的結(jié)構(gòu)；所述底座包括下層的底座板和上層的支撐板，底座板和支撐板在寬度方向一側(cè)用合頁或銷釘連接，兩面板可相互轉(zhuǎn)動；所述支撐座固定在底座板長度方向的一側(cè)邊緣的中間位置，用來支撐立柱；所述立柱的橫截面為方形形狀，其中一端有一個90°的彎角，所述立柱的豎直端固定在支撐座上，上端彎角端處在水平位置，用來懸掛和固定擺球轉(zhuǎn)角指示盤，彎角端的某處有一個豎直通孔，用來穿過擺線；所述擺球轉(zhuǎn)角指示盤帶有套管，套管的上下底面有螺紋孔，套管套在立柱上，擺線卷筒套在擺線卷筒鎖緊螺栓上，與套管上底面的螺紋孔配合，實(shí)現(xiàn)松緊擺線卷筒，調(diào)整擺線長度，擺球轉(zhuǎn)角指示盤鎖緊螺栓與套管下底面的螺紋孔相配合，用來調(diào)整和鎖定擺球轉(zhuǎn)角指示盤的位置；所述擺球是金屬實(shí)心球，所述擺球的軸線方向上有一個圓錐狀的通孔，可連接擺線；所述擺線一端連著撞擊球，另一端穿過立柱的穿線孔與擺線卷筒相連；所述支撐板轉(zhuǎn)角指示盤可插接到底座板的一端側(cè)面上，指針的轉(zhuǎn)軸與合頁或銷釘?shù)妮S心重合，指示盤的零刻度線與支撐板的上表面對齊。?

所述被測結(jié)構(gòu)由上下兩塊底板和連接兩底板的圓柱形連桿組成，被測結(jié)構(gòu)的中心在連桿的軸線被結(jié)構(gòu)的上下底面所截而成的線段的中點(diǎn)上，被測結(jié)構(gòu)的重心在連桿的軸線上；被測結(jié)構(gòu)共有六種不同類型。其中結(jié)構(gòu)（一）的上下底板質(zhì)量不同，上下底面為面積相同的正方形，連桿的軸線與上下底面的中心點(diǎn)相接，重心在結(jié)構(gòu)的連桿的軸線上靠近材質(zhì)較重的一端，該結(jié)構(gòu)用來演示結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的重心位置的高低的關(guān)系；結(jié)構(gòu)（二）的上下底板質(zhì)量相同，上下兩底面均為正方形，上底面的面積比下底面小，連桿的軸線與上下底面的中心點(diǎn)相接，結(jié)構(gòu)的重心與其中心重合，該結(jié)構(gòu)用來演示結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與支撐板接觸所形成的支撐面的大小的關(guān)系；結(jié)構(gòu)（三）的上下底板大小、形狀和質(zhì)量相同，上下底面為正方形形狀，連桿的軸線與上下底面的中心點(diǎn)相接，結(jié)構(gòu)的重心與其中心重合；結(jié)構(gòu)（四）的上下底板大小、形狀和質(zhì)量相同，上下底面均為正方形形狀，結(jié)構(gòu)的重心與其中心重合，連桿的軸線與上下底面的相對應(yīng)的某邊的中垂線相交，兩交點(diǎn)相向等距離偏離兩底面的中心；結(jié)構(gòu)（五）的上下底板質(zhì)量、面積相同，上底板的底面為正方形形狀，下底板的底面為長方形形狀，連桿的軸線與上下底面的中心點(diǎn)相接，結(jié)構(gòu)的重心與其中心重合；結(jié)構(gòu)（六）的上下底板質(zhì)量、面積相同，上底板的底面為正方形形狀，下底板的底面為三角形形狀，連桿的軸線與上下底面的中心點(diǎn)相接，結(jié)構(gòu)的重心與其中心重合。結(jié)構(gòu)（三）、結(jié)構(gòu)（四）、結(jié)構(gòu)（五）、結(jié)構(gòu)（六）的所有底板的質(zhì)量相同，所有底面的面積相等，這些結(jié)構(gòu)形狀各不相同，用來演示結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的形狀的關(guān)系。?