Politechnikai folyóirat - APA tanítási modellek
| Cím: | APA: modellek tanítása. |
| Szerző: | Névtelen |
| Referencia: | 1915, 330. évfolyam (462–465. O.) |
| URL: | http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj330/ar330088 |
Írta: R. Atya, Secret Mountain Ridge, Berlin.
Valószínűleg semmi sem tehet ösztönzőbbé egy leckét, mint a megfelelő modellek bemutatása, amelyeken az imént tárgyalt törvények is láthatóan megmutathatók a szem előtt. Az ilyen modellek értékét annál magasabbra kell értékelni, ha különösen fontos törvényekről vagy olyan folyamatokról van szó, amelyek legfeljebb a filmben jeleníthetők meg az operatőr által. Ezen megfontolások alapján a géptudományról a Königlben tartott előadásaimhoz. A Bergakademie Berlin számos modellt hajtott végre, amelyek közül néhányat a következőkben szeretnék leírni, mivel nem tudtam semmit hasonló modellek létezéséről. Egyébként nemcsak az előadások bemutatására alkalmasak, hanem olyan tanulságos, egyszerű kísérletekre is, amelyeket a hallgatók a gyakorlati órákon végezhetnek velük.
I. Fékpánt modell .
Ha egy szalagot egy álló henger köré tekerünk, és az egyik függő véget t-vel, a másikat T-vel terheljük, akkor, mint közismert, a T = t feltételezésnél egyensúly áll fenn. e μa. A következő modell célja ennek a tételnek a bemutatása a gépgyártás különböző ágaiban. Alapszerkezete a következő:
Két a és b tárcsa (1. és 1a. Ábra) szilárdan van rögzítve egy tengelyhez, amely két golyóscsapágyban kissé forog. A tengely szükség esetén egyszerű módon megfogható, így az a és b tárcsák is mozdulatlanná válnak. A fémlemez c gyűrű a nagyobb a tárcsához legközelebb eső csapágyhoz van rögzítve, és annak kerületén egyenletesen el vannak osztva a lyukak. A csapágyak az A-oszlopok felső részén helyezkednek el, amelyek viszont a környező öntöttvas vázon állnak. Az egész egy fakereten nyugszik, amelynek lábai a helytakarékosság érdekében tárolás céljából lehajthatók. Az előadások bemutatásához praktikusnak bizonyult a teljes modell felvetése, ezért a 7a. Ábrán látható tartó blokkok.
Az a korong a valóságban, amint az 1a. Ábra mutatja, kettős lemez, amely egy vaslemezből áll, amelynek kerületén lapos mélyedés van, és egy félkör alakú mélyedéssel rá csavarozott fakorongról. A vaskorongra vékony acélszalagot lehet elhelyezni, és ezáltal szemléltetni lehet az emelőknél alkalmazott szalagfék viselkedését, míg drótkötelet lehet behelyezni a fakerék hornyába, hogy utánozzák azokat a körülményeket, amelyek a vontatási tárcsákkal ellátott emelőgépekben előfordulnak. A b lemez meghajtólemezként szolgál. Bizonyos kísérletekhez egy zsinór van hurkolva körülötte, amely a hozzá rögzített súly segítségével forgatja a tengelyt és ezáltal a korongot.
Első használat: annak a mondatnak a bizonyítása, hogy T = t. e μa (2. ábra). A tengely úgy van rögzítve, hogy egy kis U alakú vas (m, 8. ábra) két szabad végével átfogja az a korong egyik karját, miközben a zárt véggel a c gyűrűhöz van csavarva. Az acélszalagot vagy drótkötelet az a tárcsára helyezik, és mindkét végén ennek megfelelően terhelik. A serpenyőre helyezett korongok vagy az edénybe öntött pelletek tömegét később méréssel határozzuk meg.
Második felhasználási típus: az a hatásának igazolása a T = t képletben. e μa (3. és 3a. ábra).
A c gyűrű és az a tárcsa között van egy d kar (lásd még az 1. és 1a. Ábrát), amely a tengelyen forgatható, és különböző pozíciókba mozgatható, például d vagy d '(ábra 3) beállítható. A d másik végén nagyon könnyen mozgatható e görgő van rögzítve, amely vezetőgörgőként szolgál az acélszalag számára. Ily módon könnyedén beállíthatók a különböző betekerési szögek.
A vontatóemelő gépek esetében is előfordul, hogy az α = π-nél lényegesen nagyobb a befogási szög, például a toronyemelő gépeknél. Ezen összefüggések szemléltetése és vizsgálata érdekében az alapkerethez egyszerűen egy f vezetőlemez rögzíthető (4. ábra, lásd még a 8. ábrát), amely egy síkban fekszik a lemezzel.
Harmadik felhasználási típus: egyszerű szalagfékként (5. és 5a. Ábra). A tengely ismét szabadon forgatható. A b lemezt a Q súlya terheli, és megpróbálja balra fordítani a tengelyt. Az a korongon lévő, G-vel terhelt szalagfék ezt ellensúlyozza. A g kar h csapágyazással (lásd még a 8. ábrát) könnyen rögzíthető az alapkerethez. A fékpánt egyik vége a g karhoz, a másik vége a d kar végpontjához van rögzítve. A d beállításával a szalagfék burkolási szöge ismét kissé megváltoztatható. A Q: G arányt méréssel határozzuk meg. Természetesen a Q is csatolható úgy, hogy a tengelynek az a és b tárcsákkal való jobbra fordítása a célja.
Negyedik használati típus: Differenciálfékként (6. és 6a. Ábra). Az általános feltételek változatlanok maradnak, mint az egyszerű szalagféknél, csak a g kart helyettesítik az i karokkal. Az i bal karján lévő fékpánt működési pontja háromféleképpen változtatható meg (6. ábra).
Ötödik felhasználási mód: A vontatótárcsás emelőgép körülményeinek magyarázata (7. és 7a. Ábra).
A b lemez ismét Q súlyú meghajtó eszközként szolgál. A szükséges kapcsolatok az emelkedő | 464 | között. A lemez csúszásának megakadályozása a és a zuhanó terhelést (P a: P n) méréssel lehet meghatározni. A 4. ábrán említett f vezetőgörgő is újra bekapcsolható a burkolási szög növelése érdekében.
Az egyes felhasználási módok minden változtatása a modell legújabb kialakításával, néhány egyszerű lépésben elvégezhető. Az f vezetőalátét, valamint a g (5. ábra) és az i (6. ábra) karok mindegyike rendelkezik saját csapággyal erre a célra, amelyet csapos csapok és két szárnyas anya segítségével egyszerűen és gyorsan rögzíteni lehet az alapkerethez (lásd még 8.).
A modellt Max Kohl hajtotta végre Chemnitzben.
A modell egyébként mást is megtanít a hallgatókra, nevezetesen arra, hogy gyanakodva nézzék meg a zsebkönyvekben, naptárakban stb. Megadott μ súrlódási együtthatókat és ne feltétlenül esküdjenek meg rájuk. Ez is talán nem jelentéktelen sikere az ilyen egyszerű kísérleteknek a gyakorlatban.
II Tehetetlenségi pillanatok - modell .
A tehetetlenségi nyomaték, különösen a felületek kifejezése gyakran nehéz. Néhány ember számára nehéz felismerni, hogy egy T- vagy I-sugár tehetetlenségi nyomatéka egy bizonyos terhelési esetre teljesen más értékeket vehet fel, attól függően, hogy a gerenda mennyire van rögzítve vagy megtámasztva. Annak érdekében, hogy ezt könnyebben megértsem egy modellen keresztül, elmentem - mellesleg Dr. professzor javaslatára. E. Jahnke - abból az elvből indulva, hogy a rúd elhajlása fordítottan arányos a tehetetlenségi nyomatékával. Az egyik oldalon 1 rögzített és a végén P koncentrált terheléssel terhelt rúd esetében a legnagyobb lehajlás ismert. Ha P, 1 és E változatlan marad a különböző tagoknál, akkor az .
A modell alapfelépítése a következő: Egy deszkán van egy állvány a (9. és 9a. Ábra), amelyben egymás után különböző alakú prizmatikus S bronz rudak rögzíthetők, amelyek a szabad végükhöz rögzített P súly hatására meghajlanak. . Minél nagyobb az elhajlás P, l és E konstansokkal, annál kisebb a tehetetlenségi nyomaték és fordítva. Most fontos volt egyrészt a lehető legkisebb behajlásokkal való boldogulás, másrészt ez | 465 | Hogy az elhajlások még nagy távolságokon is láthatóak legyenek. Erre a célra a rúd szabad vége közelében egy kis b állványt rögzítettek, amelynek fejében egy alumínium Z mutató (10. ábra) könnyen mozgatható a pontok között. A mutató egy nagyon egyenlőtlen kétkarú kar. A rövid kar végén van egy e görgő (10. ábra), amelyen a rúd szabad vége nyugszik. Láthatja, hogy a kicsi kanyarok is láthatók nagy távolságból, a nagyon erős mutatófordítás miatt, egy megfelelően rögzített skálán.
Annak érdekében, hogy a mutató mindig a különböző keresztmetszeti magassággal és terheletlen rúddal a skála nulla pontjára állítható legyen, a b kis állvány fejének magassága egyszerűen beállítható egy csavaros eszközzel (10. ábra).
Fontos volt számomra, hogy megmutassam a tehetetlenségi nyomaték változását a különböző momentumtengelyek kiválasztásakor, pl. X - x, y - y, z - z stb. (11. ábra). Ebből a célból minden rúd hengeres dudorral rendelkezik abban a pontban, ahol beillesztik az a állványba, amelynek középpontja egybeesik a kérdéses rúd keresztmetszetének súlypontjával (12. ábra). Az állórészben lévő a rúdnak természetesen van egy hengeres furata, amely ennek a gyöngynek felel meg. Ily módon az a állvány minden egyes rúdja kissé elforgatható a súlypontja körül, és kényelmesen megfigyelhető a tehetetlenségi pillanatban bekövetkező változás.
A 9a. Ábra mutatja, hogy a rudak melyik keresztmetszetét választották. Az állványban található fej az oldalán hasított (13. ábra), és egy csavarral összeszorítható, hogy a rudakat a kiválasztott helyzetben tartsa. Annak érdekében, hogy végre össze lehessen hasonlítani az egyes rudak tehetetlenségi nyomatékát, az egyes rudak keresztmetszeteinek területe pontosan megegyezett. Csak a kör keresztmetszetű rúd esetében választottuk a külső átmérőt ugyanolyan nagynak, mint a teljes kör keresztmetszetű rúdét annak érdekében, hogy megmutassuk, hogy a tehetetlenségi nyomaték viszonylag nagy furat esetén is csak kis mértékben változik.