一種x型教學(xué)拉伸試驗(yàn)臺(tái)及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)拉伸試驗(yàn)裝置，特別涉及一種X型教學(xué)拉伸試驗(yàn)臺(tái)及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高等學(xué)校教育注重學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，在力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要操作簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，設(shè)備體積較小的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。海洋污損生物也稱海洋附著生物，是指生長(zhǎng)在船底和海中一切設(shè)施表面的動(dòng)物、植物和微生物，是影響海洋設(shè)施安全與使用壽命的重要因素之一，污損生物的附著會(huì)增加船舶阻力，導(dǎo)致航速降低及燃料消耗增加；阻塞給排水管道，改變材料腐蝕過程和速度，導(dǎo)致海洋儀器的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)件失靈；妨礙水下保養(yǎng)和維修等工作的進(jìn)行；附著的生物會(huì)吸收聲能，放出氣泡產(chǎn)生混響，嚴(yán)重影響水下聲學(xué)儀器的工作。
[0003]現(xiàn)有的教學(xué)研究中缺少一種能分析研究設(shè)備，如何從力學(xué)的角度探討海洋污損生物的粘附的性質(zhì)，定量分析海洋生物承受到剪切與拉伸的聯(lián)合作用，脫離粘附表面時(shí)剪切力與拉伸的關(guān)系，通過得到相應(yīng)的研究結(jié)論，進(jìn)一步制定海洋污損生物防除技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種可通過準(zhǔn)靜態(tài)加載測(cè)量粘附力力學(xué)性質(zhì)的X型教學(xué)拉伸試驗(yàn)臺(tái)及使用方法，通過重物加載輪、齒輪組使重物提供的重力，數(shù)倍作用于所測(cè)物體上，提高其對(duì)不同需要的實(shí)驗(yàn)的適應(yīng)能力，且其結(jié)構(gòu)合理，制作成本低。
[0005]本發(fā)明提到的一種X型教學(xué)拉伸試驗(yàn)臺(tái)，其技術(shù)方案是:包括底板、底板支座、伸縮支架、滑輪支撐架、擋板、重物加載輪、齒輪組、X型高度調(diào)節(jié)器、前后調(diào)節(jié)齒條、前后調(diào)節(jié)齒輪、高度調(diào)節(jié)桿、前后調(diào)節(jié)桿、附著基固定板、滑輪、拉壓傳感器、傳動(dòng)線，底板的底部固定底板支座，所述的底板兩側(cè)的滑道內(nèi)安裝伸縮支架，伸縮支架的上部固定滑輪支撐架，所述的滑輪支撐架上設(shè)有滑輪，所述的底板的一端固定擋板，底板的另一端固定附著基固定板，所述的擋板上設(shè)有重物加載輪，重物加載輪與齒輪組相互配合，傳動(dòng)線穿過滑輪連接附著基固定板和重物加載輪，傳動(dòng)線上設(shè)有拉力傳感器，伸縮支架包括伸縮支架固定桿、伸縮支架活動(dòng)桿、滑動(dòng)腳，伸縮支架固定桿的底部設(shè)有滑動(dòng)腳，伸縮支架固定桿的上部設(shè)有伸縮支架活動(dòng)桿，伸縮支架固定桿的下部設(shè)有前后調(diào)節(jié)桿，滑動(dòng)腳與底板上的滑道相互配合，伸縮支架的內(nèi)部設(shè)有X型高度調(diào)節(jié)器，X型高度調(diào)節(jié)器包括上限位滑動(dòng)輪、交叉支撐板、角度調(diào)節(jié)塊、下限位滑動(dòng)輪，交叉支撐板的交叉連接處橫向設(shè)有角度調(diào)節(jié)塊，高度調(diào)節(jié)桿穿過角度調(diào)節(jié)塊分別連接在伸縮支架固定桿的升降槽內(nèi)，交叉支撐板的兩端設(shè)有上限位滑動(dòng)輪和下限位滑動(dòng)輪，上限位滑動(dòng)輪連接伸縮支架的伸縮支架活動(dòng)桿，下限位滑動(dòng)輪與前后調(diào)節(jié)桿相互配合，前后調(diào)節(jié)桿的中間設(shè)有前后調(diào)節(jié)齒輪，前后調(diào)節(jié)齒輪與底板中間的前后調(diào)節(jié)齒條相配合。
[0006]上述的角度調(diào)節(jié)塊包括第一調(diào)節(jié)塊、第二調(diào)節(jié)塊，第一調(diào)節(jié)塊、第二調(diào)節(jié)塊分別固定在兩塊交叉支撐板上，第一調(diào)節(jié)塊、第二調(diào)節(jié)塊的中間設(shè)有螺紋通孔，所述的高度調(diào)節(jié)桿包括正向螺紋絲桿和反向螺紋絲桿，正向螺紋絲桿與第一調(diào)節(jié)塊連接，反向螺紋絲桿與第二調(diào)節(jié)塊連接。
[0007]上述的高度調(diào)節(jié)桿和前后調(diào)節(jié)桿上分別設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕。
[0008]上述的齒輪組包括大齒輪、小齒輪、大齒輪軸、小齒輪軸,大齒輪通過大齒輪軸固定在擋板上，小齒輪通過小齒輪軸固定在擋板上，大齒輪和小齒輪相互嚙合，所述的小齒輪軸連接重物加載輪。
[0009]上述的重物加載輪為中間設(shè)有凹槽的轉(zhuǎn)輪，所述的重物加載輪包括三組同軸線的轉(zhuǎn)輪，三組重物加載輪的直徑分別為20m、30m和50m。
[0010]上述的滑輪支撐架內(nèi)設(shè)有多組檔位槽，滑輪通過檔位桿設(shè)置在檔位槽內(nèi)，通過調(diào)節(jié)檔位桿調(diào)節(jié)滑輪的位置。
[0011]本發(fā)明提到的一種X型教學(xué)拉伸試驗(yàn)臺(tái)的使用方法，包括以下步驟:
A)安裝好X型教學(xué)拉伸試驗(yàn)臺(tái)，同時(shí)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)桿、前后調(diào)節(jié)桿，使伸縮支架位置處于合適的位置，調(diào)節(jié)滑輪支撐架至合適位置，安裝拉壓傳感器，然后選取重物加載輪上合適的半徑加載重物；利用電腦采集拉壓傳感器數(shù)據(jù)，并與加載力角度進(jìn)行比較；
B)依靠齒輪組傳動(dòng)與不同半徑選擇的重物加載輪的提供不同的拉力倍率，以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)中對(duì)力的不同要求，該結(jié)構(gòu)分別與伸縮支架頂部的滑輪和拉壓傳感器連通；依靠X型高度調(diào)節(jié)器上的高度調(diào)節(jié)桿和角度調(diào)節(jié)塊.改變其X型高度調(diào)節(jié)器的交叉角度實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)，測(cè)定不同角度、不同高度帶來的拉力試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
C)通過測(cè)試的數(shù)據(jù)分析污損生物的附著對(duì)船舶阻力的影響，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過定量分析海洋生物承受到剪切與拉伸的聯(lián)合作用，脫離粘附表面時(shí)剪切力與拉伸的關(guān)系O
[0012]本發(fā)明的有益效果是:通過重物加載輪、齒輪組使重物提供的重力，數(shù)倍作用于所測(cè)物體上，提高其對(duì)不同需要的實(shí)驗(yàn)的適應(yīng)能力；通過前后調(diào)節(jié)齒輪、前后調(diào)節(jié)桿、前后調(diào)節(jié)齒條的調(diào)節(jié)，也提高了對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的兼容性；另外，通過伸縮支架、X型高度調(diào)節(jié)器，方便調(diào)節(jié)加載力的角度，降低實(shí)驗(yàn)難度；本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)合理，制作成本低，容易得到大規(guī)模推廣使用。
【附圖說明】
[0013]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是X型高度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3是角度調(diào)節(jié)塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4是重物加載輪和齒輪組的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖5是滑輪支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；
上圖中:底板1、底板支座2、伸縮支架3、滑輪支撐架4、擋板5、重物加載輪6、齒輪組7、X型高度調(diào)節(jié)器8、前后調(diào)節(jié)齒條9、前后調(diào)節(jié)齒輪10、高度調(diào)節(jié)桿11、前后調(diào)節(jié)桿12、附著基固定板13、滑輪14、拉壓傳感器15、傳動(dòng)線16 ;支架固定桿3.1、伸縮支架活動(dòng)桿3.2、滑動(dòng)腳3.3、升降槽3.4 ;檔位槽4.1、檔位桿4.2 ;大齒輪7.1、小齒輪7.2、大齒輪軸7.3、小齒輪軸7.4 ;上限位滑動(dòng)輪8.1、交叉支撐板8.2、角度調(diào)節(jié)塊8.3、下限位滑動(dòng)輪8.4 ;第一調(diào)節(jié)塊a、第二調(diào)節(jié)塊b、正向螺紋絲桿C、反向螺紋絲桿d、調(diào)節(jié)旋鈕e。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照附圖1和2，本發(fā)明提到的X型教學(xué)拉伸試驗(yàn)臺(tái)，包括底板1、底板支座2、伸縮支架3、滑輪支撐架4、擋板5、重物加載輪6、齒輪組7、X型高度調(diào)節(jié)器8、前后調(diào)節(jié)齒條9、前后調(diào)節(jié)齒輪10、高度調(diào)節(jié)桿11、前后調(diào)節(jié)桿12、附著基固定板13、滑輪14、拉壓傳感器15、傳動(dòng)線16，底板I的底部固定底板支座2，所述的底板I兩側(cè)的滑道內(nèi)安裝伸縮支架3，伸縮支架3的上部固定滑輪支撐架4，所述的滑輪支撐架4上設(shè)有可以移動(dòng)位置的滑輪14，所述的底板I的一端固定擋板5，底板I的另一端固定附著基固定板13，所述的擋板5上設(shè)有重物加載輪6，重物加載輪6與齒輪組7相互配合，傳動(dòng)線16穿過滑輪14連接附著基固定板13和重物加載輪6，傳動(dòng)線16上設(shè)有拉力傳感器15，伸縮支架3包括伸縮支架固定桿3.1、伸縮支架活動(dòng)桿3.2、滑動(dòng)腳3.3，伸縮支架固定桿3.1的底部設(shè)有滑動(dòng)腳3.3，伸縮支架固定桿3.1的上部設(shè)有伸縮支架活動(dòng)桿3.2，伸縮支架固定桿3.1的下部設(shè)有前后調(diào)節(jié)桿12，滑動(dòng)腳3.3與底板I上的滑道相互配合，伸縮支架3的內(nèi)部設(shè)有X型高度調(diào)節(jié)器8，X型高度調(diào)節(jié)器8包括上限位滑動(dòng)輪8.1、交叉支撐板8.2、角度調(diào)節(jié)塊8.3、下限位滑動(dòng)輪
8.4，交叉支撐板8.2的交叉連接處橫向設(shè)有角度調(diào)節(jié)塊8.3，高度調(diào)節(jié)桿11穿過角度調(diào)節(jié)塊8.3分別連接在伸縮支架固定桿3.1的升降槽3.4內(nèi)，交叉支撐板8.2的兩端設(shè)有上限位滑動(dòng)輪8.1和下限位滑動(dòng)輪8.4，上限位滑動(dòng)輪8.1連接伸縮支架3的伸縮支架活動(dòng)桿3.2，下限位滑動(dòng)輪8.4與前后調(diào)節(jié)桿12相互配合，前后調(diào)節(jié)桿12的中間設(shè)有前后調(diào)節(jié)齒輪10,前后調(diào)節(jié)齒輪10與底板中間的前后調(diào)節(jié)齒條9相配合。
[0015]參照附圖3，角度調(diào)節(jié)塊8.3包括第一調(diào)節(jié)塊a、第二調(diào)節(jié)塊b，第一調(diào)節(jié)塊a、第二調(diào)節(jié)塊b分別固定在兩塊交叉支撐板8.2上，第一調(diào)節(jié)塊a、第二調(diào)節(jié)塊b的中間設(shè)有螺紋通孔，所述的高度調(diào)節(jié)桿11包括正向螺紋絲桿c和反向螺紋