Учебный прибор по гидромеханике

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам по гидромеханике и позволяет повысить наглядность демонстрации движения тела вверх под действием атмосферного давления и принципа работы гидротурбин . При переворачивании прибора жидкость 6 из прозрачного сосуда 1 перетекает в сосуд 2, воздействуя на шаровидное тело 7. размещенное на дроссельном кольце 5. В результате в сосуде 1 создается область пониженного давления и тело 7 под действием разности давлений в сосудах 1 и 2 начинает двигаться вверх до тех пор, пока давление в сосудах не станет равным. После этого процесс повторяется до тех пор, пока вся жидкость из верхнего сосуда не перетечет в нижний. Затем прибор переворачивают и осуществляют те же опыты. Закрывая сосуд пробкой с размещенной в ней дренажной трубкой 10 и размещая вместо тела 7 модели гидротурбин, наблюдают при переворачивании прибора вращение турбин под действием жидкости, перетекающей из верхнего сосуда в нижний. Переворачивая прибор, повторяют те же демонстрации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 09 В 23/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1 (21) 4756068/12 (22) 09.10.89 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (75) Д.А.Чумаченко (53) 321.66.67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1045245, кл. G 09 В 23/06, 1980. (54) УЧЕБНЪ|Й ПРИБОР ПО ГИДРОМЕХАНИКЕ. (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам по гидромеханике и позволяет повысить наглядность демонстрации движения тела вверх под действием атмосферного давления и принципа работы гидротурбин. При переворачивании прибора жидкость 6 из прозрачного сосуда 1 перетекает в сосуд 2, воздействуя на шаровидное тело 7, размещенное на дроссельном кольце 5. В результате в сосуде 1 создается область пониженного давления и тело 7 под действием разности давлений в сосудах 1 и

2 начинает двигаться вверх до тех пор, пока давление в сосудах не станет равным. После этого процесс повторяется до тех пор, пока вся жидкость из верхнего сосуда не перетечет в нижний, Затем прибор переворачивают и осуществляют те же опыты. Закрывая сосуд пробкой с размещенной в ней дренажной трубкой 10 и размещая вместо тела

7 модели гидротурбин, наблюдают при переворачивании прибора вращение турбин под действием жидкости, перетекающей из верхнего сосуда в нижний. Переворачивая прибор, повторяют те же демонстрации. 2з.п. ф-лы, 3 ил, „„5U „„1679527 А1

1679527

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, в учебном процессе при изучении явлений, связанных с действием атмосферы, и работы гидромеханических устройств.

Целью изобретения является повышение наглядности демонстрации.

На фиг.1 представлена схема прибора, общий вид; на фиг,2 и 3 — модели гидротурбин.

Прибор состоит из двух установленных горловинами один на другой прозрачных сосудов 1 и 2, место стыка которых герметично закрыто, например, резиновым кольцом 3, двух дроссельных колец 4 и 5, каждое из которых размещено в основании горловины сосудов 1 и 2, первый из которых заполнен жидкостью 6, и помещенное в жидкость между кольцами 4 и 5 шаровидное тело 7, имеющее внешние обводы несколько меньше внутреннего диаметра горловин сосудов

1 и 2 и удельный вес, близкий к удельному весу жидкости, В основании каждого сосуда 1 и 2 выполнено дренажное отверстие 8, причем дренажное отверстие сосуда 1 герметично закрыто пробкой 9.

Кроме этого, прибор имеет дренажную трубку 10, герметично устанавливаемую в пробке, аналогичной пробке 9, и связывающую внутреннюю полость сосуда 1 с атмосферой, и набор сменных моделей 11 и 12 гидротурбин, размещенных вместо шаровидного тела 7.

Прибор работает следующим образом.

Для демонстрации движения тела вверх под действием атмосферного давления используют прибор, собранный по схеме, представленной на фиг.1.

В исходном положении сосуд 1 находится внизу, заполнен жидкостью 6 и закрыт пробкой 9, а шаровидное тело 7 находится между кольцами 4 и 5.

При переворачивании прибора шаровидное тело 7 размещается на кольце 5, а жидкость, просачиваясь между телом 7 и кольцом 5, стекает в сосуд 2.

В результате этого в сосуде 1 создается разрежение, т,е, область пониженного давления, а в сосуде 2, связанном через открытую горловину 8 с атмосферой, сохраняется атмосферное давление, Создаваемая таким образом разность давлений действует снизу на тело 7, в результате чего оно поднимается вверх на некоторую высоту и пропустит порцию жидкости и воздуха из сосуда 2 в сосуд 1.

Это приведет к выравниванию давлений в обоих сосудах и тело 7 вновь разместится на кольце 5.

Дальнейшее просачивание жидкости между телом 7 и кольцом 5 приводит опять к созданию разности давлений в сосудах 1 и 2 и описанный процесс повторится вновь.

Этот процесс повторяется до тех пор, пока вся жидкость иэ сосуда 1 не перетечет в сосуд 2, Для повторения этого же опыта пробкой

9 закрывают горловину 8 сосуда 2 и переворачивают прибор.

Для демонстрации принципа работы гидромеханических устройств предварительно между кольцами 4 и 5 устанавливают одну из моделей 11 (или 12) гидротурбины вместо тела 7, а горловину нижнего сосуда закрывают пробкой с дренажной трубкой 10 для сообщения внутренней полости сосуда с атмосферой.

После этого быстро переворачивают прибор. В результате этого жидкость из верхнего сосуда по горловине устремляется вниз на модель гидротурбины, оказывает воздействие на лопатки последней и гидротурбина начинает вращаться, что и наблюдают обучаемые. Этот процесс протекает до тех пор, пока вся жидкость из верхнего сосуда не перетечет в нижний.

Для повторения этого опыта пробкой с дренажной трубкой 10 закрывают горловину нижнего сосуда и переворачивают прибор.

Использование изобретения позволяет наглядно и доходчиво демонстрировать явление движения тела вверх под действием атмосферного давления и принцип работы гидротурбин, Формула изобретения

1. учебный прибор по гидромеханике, содержащий прозрачный заполненный жидкостью сосуд с вертикальной цилиндрической горловиной и помещенное в жидкость тело, имеющее внешние обводы несколько меньше внутреннего диаметра горловины и удельный вес, близкий к удельному весу жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации, он снабжен дополнительным аналогичным сосудом, размещенным под основным сосудом и герметично связанным с последним своей горловиной, и двумя дроссельными кольцами, каждое из которых размещено в основании горловин сосудов, а в основании каждого сосуда выполнено дренажное отверстие, при этом помещенное в жидкость тело размещено между дроссельными кольцами, а дренажное отверстие основного сосуда герметично закрыто пробкой.

2. Прибор по и 1; о тл и ч а ю шийся тем, что помещенное в жидкость тело имеет шаровидную форму.

1679527

Составитель П.Сердечнов

Редактор Н.Рогулич Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 3217 Тираж 276 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации принципа работы гидромеханических устройств, он снабжен дренажной трубкой, герметично установленной в пробке и связывающей внутреннюю полость основного сосуда с атмосферой, а помещенное в жидкость тело выполнено в виде сменной модели гидро5 турбины.