一种压杆稳定实验教学用具

本技术涉及教具，尤其涉及一种压杆稳定实验教学用具。

背景技术：

1、轴心受压杆件的稳定性(简称“压杆稳定”)是土木工程、力学等学科专业的必修内容。但是由于压杆稳定实验的稳定问题理论性强、内容抽象、学习难度大，采用教学装置进行课堂演示是一种直观且高效的教学手段。

2、目前使用的教学装置或实验教学装置，测试时的加压操作较为不便。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种压杆稳定实验教学用具，降低操纵难度，方便实验展示。

2、本技术公开了一种压杆稳定实验教学用具，用于对受压杆进行压杆稳定实验，所述压杆稳定实验教学用具包括底座、第一固定柱、顶板、第一连接结构、第二连接结构、加压结构和压力检测结构；

3、所述第一固定柱设置在所述底座上，所述顶板与所述第一固定柱固定连接，且所述顶板位于所述第一固定柱远离所述底座的一端；

4、所述第一连接结构与所述顶板靠近所述底座的一侧连接，所述第二连接结构与所述第一固定柱滑动连接，所述第二连接结构和所述第一连接结构位于所述顶板和所述底座之间，且所述第二连接结构位于所述第一连接结构背离所述顶板的一侧，所述第一连接结构和所述第二连接结构分别用于连接所述受压杆的两端；

5、所述加压结构设置在所述底座上，用于驱动所述第二连接结构做靠近或远离所述第一连接结构的运动；

6、所述压力检测结构连接于所述第一连接结构和/或所述第二连接结构，用于检测所述第一连接结构和所述第二连接结构施加在所述受压杆上的压力。

7、可选的，所述第一连接结构包括板体和连接件，所述第二连接结构也包括板体和连接件；

8、所述第一连接结构中的所述板体的一侧与所述顶板连接，背离所述顶板的一侧与所述第一连接结构中的所述连接件的底面连接；所述第二连接结构中的所述板体与所述第一固定柱滑动连接，背离所述底座的一侧与所述第二连接结构中的所述连接件的底面连接，两个所述连接件的顶面正对设置，分别用于连接所述受压杆的两端；

9、其中，所述板体上设置有第一类型凹槽和第二类型凹槽，所述第一类型凹槽的形状为矩形的矩形凹槽，所述第二类型凹槽的形状为圆弧形的圆弧形凹槽；

10、所述连接件包括第一类型连接件和第二类型连接件，所述第一类型连接件的底面为矩形平面的棱柱体连接件，所述第二类型连接件的底面为半球状的半圆球柱体连接件；

11、所述第一类型凹槽的槽底与所述第一类型连接件的底面抵接配合实现固定连接；所述第二类型凹槽的槽底与所述第二类型连接件的底面抵接配合实现铰支；

12、所述受压杆的两端分别连接的所述第一连接结构中的所述连接件和所述第二连接结构中的所述连接件。

13、可选的，所述连接件包括壳体、多个弹性结构和多个立柱，所述壳体的顶面设置有盲槽，所述弹性结构和多个所述立柱均设置在所述盲槽内，每个所述弹性结构与每个所述立柱一一对应，所述弹性结构一端与所述立柱的底面抵接，另一端与所述盲槽的槽底抵接；

14、在所述连接件套设所述受压杆时，所述受压杆与所述立柱背离所述弹性结构的一端抵接，并挤压所述立柱，与所述立柱连接的所述弹性结构会收缩，以在所述盲槽内形成与所述受压杆形状相匹配的安装槽。

15、可选的，所述加压结构包括转动盘、齿轮组和第一升降杆，所述转动盘和所述齿轮组均设置在所述底座上，所述底座上设置螺纹孔，所述第一升降杆与所述螺纹孔螺纹连接，所述齿轮组包括主动齿轮、第一联动齿轮和第一从动齿轮，所述主动齿轮、第一联动齿轮和第一从动齿轮依次啮合，所述转动盘与所述主动齿轮的轴心固定连接，所述第一升降杆与所述从动齿轮的轴心固定连接；

16、所述板体包括连接子板、转轴和旋转子板，所述转轴设置在所述连接子板和所述旋转子板之间，所述旋转子板通过所述转轴与所述连接子板可旋转连接，

17、在所述第一连接结构中，所述连接子板一侧与所述顶板连接，另一侧通过所述转轴与所述旋转子板连接，所述第一类型凹槽和所述第二类型凹槽均设置在所述旋转子板背离所述连接子板的一侧，通过转动所述旋转子板使得所述第一类型凹槽或者所述第二类型凹槽位于所述第一升降杆的正上方；

18、在所述第二连接结构中，所述连接子板与所述第一固定柱滑动连接，所述连接子板靠近所述底座的一侧与所述第一升降杆抵接，所述连接子板背离所述底座的一侧通过所述转轴与所述旋转子板连接，所述第一类型凹槽和所述第二类型凹槽均设置在所述旋转子板背离所述连接子板的一侧，通过转动所述旋转子板使得所述第一类型凹槽或者所述第二类型凹槽位于所述第一升降杆的正上方；

19、所述转动盘转动带动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮同时带动所述第一联动齿轮转动，所述第一联动齿轮带动所述第一从动齿轮转动，使得所述第一升降杆转动的同时实现所述第一升降杆向上或者向下运动，驱动所述第二连接结构做靠近或远离所述第一连接结构的运动。

20、可选的，所述加压结构包括转动盘、齿轮组、第二升降杆、第三升降杆、第四升降杆和第五升降杆，所述转动盘和所述齿轮组均设置在所述底座上，所述底座上设置四个螺纹孔，所述第二升降杆、所述第三升降杆、所述第四升降杆和所述第五升降杆分别与四个所述螺纹孔螺纹连接；

21、所述齿轮组包括主动齿轮、第二联动齿轮、第三联动齿轮、第四联动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮和第五从动齿轮，

22、所述主动齿轮、第二联动齿轮、第四联动齿轮和第二从动齿轮依次啮合，

23、所述主动齿轮、第二联动齿轮、第三联动齿轮和第三从动齿轮依次啮合；

24、所述主动齿轮、第二联动齿轮、第三联动齿轮和第四从动齿轮依次啮合，

25、所述主动齿轮、第二联动齿轮、第四联动齿轮和第五从动齿轮依次啮合；

26、所述转动盘与所述主动齿轮的轴心固定连接；所述第二升降杆与所述第二从动齿轮的轴心固定连接，所述第三升降杆与所述第三从动齿轮的轴心固定连接，所述第四升降杆与所述第四从动齿轮的轴心固定连接，所述第五升降杆与所述第五从动齿轮的轴心固定连接；

27、所述第一连接结构中的所述板体上设置有两个第一类型凹槽和两个第二类型凹槽，所述第二连接结构中的所述板体上设置有两个第一类型凹槽和两个第二类型凹槽，

28、所述第一连接结构中的所述板体的第一类型凹槽、所述第二连接结构中的所述板体的第一类型凹槽和所述第二升降杆位于同一竖直线上，所述第一连接结构中的所述板体的第二类型凹槽、所述第二连接结构中的所述板体的第二类型凹槽和所述第三升降杆位于同一竖直线上，所述第一连接结构中的所述板体的第二类型凹槽、所述第二连接结构中的所述板体的第一类型凹槽和所述第四升降杆位于同一竖直线上，所述第一连接结构中的所述板体的第一类型凹槽、所述第二连接结构中的所述板体的第二类型凹槽和所述第五升降杆位于同一竖直线上；

29、所述转动盘转动带动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮带动所述第二联动齿轮，所述第二联动齿轮同时带动所述第三联动齿轮转动和所述第四联动齿轮，所述第三联动齿轮同时带动所述第二从动齿轮转动和所述第三从动齿轮，所述第四联动齿轮同时带动所述第四从动齿轮转动和第五从动齿轮，使得所述第二升降杆、所述第三升降杆、所述第四升降杆和所述第五升降杆同步向上或者向下运动，驱动所述第二连接结构做靠近或远离所述第一连接结构的运动。

30、可选的，所述第一连接结构包括板体，所述第一连接结构中的板体与所述顶板连接；

31、所述压杆稳定实验教学用具还包括旋转环、第二固定柱和形变检测仪，所述第二固定柱与所述第一连接结构的所述板体背离所述顶板的一侧连接，所述旋转环与所述第二固定柱连接，位于所述第一连接结构的所述板体与第二连接结构之间，所述形变检测仪设置在所述旋转环上，可环绕所述第一连接结构和第二连接结构之间旋转，环绕扫描所述受压杆，所述形变检测仪可用于与外界的计算机连接生成所述受压杆的形变模型。

32、可选的，所述第二连接结构包括板体，所述第二连接结构中的板体与所述第一固定柱滑动连接，所述第二连接结构中的所述板体位于所述第一连接结构中的所述板体背离所述顶板的一侧，所述第一连接结构中的所述板体位于所述第二连接结构中的所述板体背离所述底座的一侧；

33、所述第一固定柱的数量包括四根，四根所述第一固定柱所述顶板的四转角设置，形成矩形空间；

34、所述第二固定柱的数量包括四根，所述第二固定柱分别位于所述第一固定柱形成的矩形空间的四个转角处，且所述第二固定柱与所述第一固定柱不接触，且所述第二固定柱背离所述顶板的一端，贯穿所述第二连接结构的所述板体；

35、所述旋转环包括内环和外环，所述外环套设在所述内环上，可环绕所述内环旋转，所述外环与所述第二固定柱连接，且所述外环可相对所述第二固定柱上下移动，所述形变检测仪设置在所述内环上。

36、可选的，所述第一固定柱的数量包括四根，四根所述第一固定柱对应所述顶板的四转角设置；所述第二固定柱的数量包括四根，所述第二固定柱分别套设在所述第一固定柱上，所述第二固定柱一端与所述第一连接结构中的所述板体连接，所述第二固定柱位于所述第一连接结构的所述板体和所述第二连接结构的所述板体之间，所述第二固定柱与所述第一固定柱之间设置有间隙，且所述第二固定柱可伸缩；

37、所述旋转环包括内环和外环，所述外环套设在所述内环上，可环绕所述内环旋转，所述外环与所述第二固定柱连接，且所述外环可相对所述第二固定柱上下移动，所述形变检测仪设置在所述内环上。

38、可选的，所述压杆稳定实验教学用具还包括横向测量尺，所述横向测量尺与所述第二固定柱可拆卸连接，所述横向测量尺与所述第二固定柱垂直设置；所述横向测量尺上标识有刻度，所述第二固定柱上标识有刻度。

39、可选的，所述压力检测结构设置在所述第一连接结构中的所述连接子板与所述顶板之间，所述第一连接结构中的所述连接子板与所述第一固定柱滑动连接。

40、相对于现有的压杆稳定实验教学用具，由于受压杆都是在生产压杆稳定实验教学用具的时候统一搭配的，都把加压的结构设置在了整个装置的上方，导致在进行实验展示的时候比较难以进行加压操作，因此本技术通过将所述加压结构设置在所述底座上，驱动所述第二连接结构做靠近或远离所述第一连接结构的运动，这样在对所述受压杆进行加压的时候也会更加的容易，而且还可以把压杆稳定实验教学用具做得更高一些，可以配置更大长度的受压杆，也不会增加操作难度。