在工科院校中,材料力学、工程力学等课程的力学实验是非常重要的一个环节。但是,在实验中使用到的力学综合实验装置,往往是手动转盘来实现加力头的升降以及缺少纯扭转实验项目。
针对这种情况,我们团队在保持原有实验项目的基础上,增加纯扭转实验项目,并由单片机控制的步进电机来实现加力头的升降,设计出新型的材料力学多功能实验装置。
在设计的过程中我们结合三维扫描技术与3D打印技术,重视设计创意和团队合作,同时结合先进的制造方法,进行产品计算机辅助设计与制造。
装置简介:
我们所设计的新型力学多功能组合实验装置是基于传统的材料力学多功能组合装置上,经过在底盘上增加纯扭转实验装置以及增加由单片机控制的步进电机转动,带动伞形齿轮转动,从而实现安装在升降螺杆上的加力头的升降。
功能:
该装置可以用于理工科院校中材料力学实验、工程力学实验中的拉伸实验、弯曲正应力实验、等强度梁实验、弯扭组合实验、纯扭转实验,相对于传统的实验装置,操作更简易,精确度更高,更加具有灵活性,可供操作的实验更多。
创新点:
1.利用单片机对步进电机地控制,使步进电机在无需手动推动加力手轮的情况下实现对加力头进行升降的精确控制,即单独通过简单的按钮来完成仪器升降的控制。
2.设计增加了纯扭转实验装置,在薄壁圆管两端采用轴承及其他辅助装置,使圆管两端可以自由转动,在施加力矩后,薄壁圆管发生变形,再通过粘贴在薄壁圆管上的电阻应变片感应传输到电阻应变仪上读出应变值,从而完成纯扭转实验。