Дигитализация на политехническите списания

Заглавие:	БАЩА: учебни модели.
Автор:	Анонимен
Справка:	1915, том 330 (стр. 462-465)
URL адрес:	http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj330/ar330088

От Р. Баща, Secret Mountain Ridge, Берлин.

Вероятно нищо не би могло да направи урок по-стимулиращ от демонстрацията на подходящи модели, върху които току-що обсъдените закони също могат да бъдат видимо демонстрирани на окото. Стойността на такива модели е още по-висока, когато става въпрос за особено важни закони или процеси, които могат да бъдат показани на снимката само чрез кинематография. Въз основа на тези съображения, за моите лекции по машинознание в Königl. Bergakademie Berlin направи редица модели, някои от които бих искал да опиша по-долу, тъй като все още не съм разбрал за съществуването на подобни модели. Между другото, те са подходящи не само за демонстрации в лекциите, но и за поучителни, прости експерименти, които студентите могат да направят върху тях по време на практическите часове.

I. Модел на спирачната лента .

Ако лентата е увита около неподвижен цилиндър и единият окачен край е натоварен с t, а другият с T, тогава, както е известно, съществува равновесие при предположението T = t. e μa. Следващият модел има за цел да илюстрира прилагането на тази теорема в различни отрасли на машиностроенето. Основната му структура е следната:

Два диска a и b (фиг. 1 и 1а) са здраво закрепени към вал, който се върти леко в два сачмени лагера. Валът може да се държи по прост начин, ако е необходимо, така че дисковете a и b също да станат неподвижни. Пръстен от ламарина c е прикрепен към лагера най-близо до по-големия диск a и има дупки, равномерно разпределени по обиколката му. Лагерите са разположени в горната част на А-колони, които от своя страна стоят върху околна чугунена рамка. Цялото нещо лежи върху дървена рамка, чиито крачета могат да бъдат сгънати, за да се спести място по време на съхранение. За демонстрация в лекциите се оказа практично да се повдигне целият модел, следователно носещите блокове, видими на фиг. 7а.

Дискът a е в действителност, както показва фиг. 1а, двоен диск, състоящ се от железен диск с плоска вдлъбнатина по обиколката и дървен диск, завинтен върху него с полукръгла вдлъбнатина. На железния диск може да се постави тънка стоманена лента и по този начин може да се илюстрира поведението на лентова спирачка за подемници, докато телено въже може да се вмъкне в жлеба на дървеното колело, за да имитира условия, които възникват в подемните машини с тягови снопове. Дискът b служи като задвижващ диск. За някои експерименти около него се пристяга шнур, който с помощта на тежест, прикрепена към него, настройва вала и по този начин и диска a в ротация.

Първо използване: доказателство за изречението, че T = t. e μa (фиг. 2). Валът е фиксиран така, че малко U-образно желязо (m, фиг. 8) с двата си свободни края обхваща едното рамо на диска a, докато е завинтено със затворения край към пръстена c. Стоманената лента или телено въже се поставя върху ролката а и се натоварва съответно в двата края. Теглото на дисковете, поставени върху тигана, или на пелетите, изсипани в купа, се определят по-късно чрез претегляне.

Втори тип употреба: доказателство за влиянието на a във формулата T = t. e μa (фиг. 3 и 3а).

Между пръстен c и диск a има и лост d (виж също фиг. 1 и 1а), въртящ се на вала, който може да се премества в различни позиции, напр. d или d '(фиг. 3) могат да бъдат зададени. В другия край на d е прикрепен много лесно подвижен валяк e, който служи като водещ валяк за стоманения колан. По този начин различни ъгли на обвиване могат да бъдат зададени с лекота.

В случай на теглително-верижни повдигащи машини, понякога има значително по-голям ъгъл на обвиване от α = π, напр. за кулови подемници. За да се илюстрират и изследват тези взаимоотношения, водещ диск f може да бъде прикрепен към основната рамка по прост начин (фиг. 4, виж също фиг. 8), който лежи в една равнина с диска a.

Трети тип употреба: Като обикновена лентова спирачка (фиг. 5 и 5а). Валът е направен отново свободно въртящ се. Диск b се зарежда с тегло Q и се опитва да завърти вала наляво. Лентовата спирачка на диск a, заредена с G, противодейства на това. Лост g с лагер h (виж също фиг. 8) може лесно да бъде прикрепен към основната рамка. Единият край на спирачната лента е прикрепен към лоста g, а другият край към крайната точка на лоста d. Чрез регулиране на d, ъгълът на увиване на лентовата спирачка може отново да бъде леко променен. Съотношението Q: G се определя чрез претегляне. Разбира се, Q може да се добави и по такъв начин, че целта е да завърти шахтата с дисковете a и b надясно.

Четвърти тип употреба: Като диференциална спирачка (фиг. 6 и 6а). Общите условия остават същите като при обикновената лентова спирачка, само лост g се заменя с лост i. Точката на задействане на спирачната лента на лявото рамо на лоста на i може да бъде променена по три начина (Фиг. 6).

Пети вид употреба: Обяснение на условията в теглително-прикачната машина (фиг. 7 и 7а).

Диск b отново служи като задвижващо устройство с тегло Q. Връзките между нарастващите | 464 |. Необходими за предотвратяване на плъзгане по диска a и падащото натоварване (P a: P n) може да се определи чрез претегляне. Водещата ролка f, спомената на фиг. 4, също може да се включи отново, за да се увеличи ъгълът на обвиване.

Всички промени в отделните видове употреба могат да бъдат извършени в няколко прости стъпки с най-новия дизайн на модела. Направляващата шайба f и лостовете g (фиг. 5) и i (фиг. 6) имат свой собствен лагер за тази цел, който може лесно и бързо да бъде прикрепен към рамката на основата с помощта на щифтове с дюбели и два винта с гайки с крила (вижте също 8-ми).

Моделът е изпълнен от Макс Кол в Кемниц.

Между другото, моделът учи и студентите на нещо друго, а именно да гледат коефициентите на триене μ, дадени в джобни книги, календари и др., С подозрение и не е задължително да се кълнат в тях. Това също е може би не пренебрежим успех на такива прости експерименти на практика.

II. Моменти на инерция - модел .

Терминът момент на инерция, особено на повърхности, често е труден. За някои хора е трудно да разберат, че моментът на инерция на Т- или I-лъча може да приеме напълно различни стойности за конкретен случай на натоварване, в зависимост от позицията, в която гредата е затегната или закрепена. За да го разбера по-лесно чрез модел, отидох - между другото по предложение на професор д-р. Е. Янке - изхождайки от принципа, че отклонението на пръта е обратно пропорционално на неговия момент на инерция. В случай на пръчка с дължина 1, затегната от едната страна и натоварена в края с концентриран товар Р, е известно най-голямото отклонение. Ако P, 1 и E останат непроменени за различните членове, тогава е .

Основната структура на модела е следната: На дъска има стойка (фиг. 9 и 9а), в която една след друга могат да бъдат закрепени различни по форма призматични бронзови пръчки S, които се огъват под въздействието на тежест P, прикрепена към свободния им край . Колкото по-голямо е отклонението с постоянни P, l и E, толкова по-малък е моментът на инерция и обратно. Сега беше важно, от една страна, да се справим с възможно най-малките отклонения, но от друга страна това | 465 | За да направите отклоненията видими дори на големи разстояния. За тази цел близо до свободния край на пръта беше прикрепена малка стойка b, в главата на която между точките може лесно да се придвижва алуминиев показалец Z (фиг. 10). Показалецът е проектиран като много неравен двураменен лост. В края на късото рамо има валяк e (фиг. 10), върху който се опира свободният край на пръта. Можете да видите как дори малки завои се виждат от голямо разстояние поради много силния превод на показалеца в подходящо прикрепена скала.

За да може винаги да се настрои показалеца към нулевата точка на скалата с различна височина на напречното сечение и ненатоварен прът, височината на главата на малката стойка b може лесно да се регулира с помощта на винтово устройство (фиг. 10).

Сега за мен беше важно да покажа промяната в момента на инерцията при избора на различни моменти на оси, напр. x - x, y - y, z - z и т.н. (фиг. 11). За тази цел всеки прът има цилиндрична перла в точката, където е вкарана в стойката а, чийто център съвпада с центъра на тежестта на въпросното напречно сечение на пръта (фиг. 12). Пръчният лагер в статора a по естествен път има цилиндричен отвор, съответстващ на тази перла. По този начин всеки прът в стойката а може леко да се завърти около центъра на тежестта и произтичащата от него промяна в момента на инерция може удобно да се наблюдава.

Фиг. 9а показва кои напречни сечения са избрани за прътите. Главата в стойката a е с прорез отстрани (фиг. 13) и може да бъде затегната заедно с винт, за да държи прътите в избраното положение. За да може най-накрая да се сравнят инерционните моменти на отделните пръти помежду си, площта на отделните напречни сечения на пръчките е направена абсолютно еднаква. Само в случай на пръта с кръгло напречно сечение външният диаметър е избран да бъде точно толкова голям, колкото този на пръта с пълно кръгло напречно сечение, за да се покаже, че моментът на инерция се променя само леко дори при относително голям отвор.