一种等强度粉笔的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种等强度粉笔，具体地说是涉及一种利用等强度梁原理制作的 粉笔，达到提高粉笔强度的目的。
【背景技术】
[0002] 等强度梁是一种变截面的梁结构，已经广泛运用于土木工程领域，这种结构能够 使梁受某种力作用沿长度方向最大拉应力相同，达到充分利用材料和提高强度的作用。粉 笔是教师教授知识的重要工具，但是粉笔却经常在使用的过程中折断，既影响教师上课节 奏，又浪费了材料。目前常见的粉笔都是采用直线型的设计，既一端大一端小，中间是以直 线的形式过度。这种形式的粉笔在使用过程中容易折断。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种等强度粉笔，利用等强 度梁原理优化外形结构的粉笔。
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
[0005] -种等强度粉笔，所述粉笔的截面为圆形，粉笔一端的端面直径大于另一端的端 面直径，任意截面的直径与该截面到粉笔小端端面距离满足 数，D为截面的直径，X为该截面与粉笔小端端面的间距。
[0006] 利用力学方法分析粉笔在工作中的受力状态和教师的握笔姿势，计算粉笔沿长度 方向的弯矩，然后计算出粉笔沿长度方向的最大拉应力。根据等强度梁的原理当这些最大 拉应力相同时，粉笔是最合适的。
[0007] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0008] 等强度粉笔满足粉笔沿长度方向最大拉应力相同且大于粉笔的受拉强度，因此在 使用过程中可以大大减少粉笔的折断次数，既充分地利用了材料，又不影响教师上课。
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型一种等强度粉笔结构示意图；
[0010] 图2是本实用新型一个实施例的分析示意图。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述：
[0012] 利用力学方法分析粉笔在工作中的受力状态和教师的握笔姿势，计算粉笔沿长度 方向的弯矩，然后计算出粉笔沿长度方向的最大拉应力。根据等强度梁的原理当这些最大 拉应力相同时，粉笔是最合适的。
[0013] 如图1所示，一种等强度粉笔，所述粉笔的截面为圆形，粉笔一端的端面直径大于 另一端的端面直径，任意截面的直径与该截面到粉笔小端端面距离
其中A为常数，D为截面的直径，X为该截面与粉笔小端端面的间距，粉笔的总长为L。
[0014] 如图2所示，公式是D=Α*Χ~1/3,可以在图上看出当X=0时，直径D=0。为防 止笔端太尖，故在xl和x2处将其截断。（x2-xl)就是粉笔的长度，与普通粉笔一样，大约 5cm到7cm。常数A可以根据已知值（xl,D1)带入公式D=Α*Χ~1/3中，解出A，再带入x2 求出D2的值。粉笔端部D1值和普通粉笔一样，一般取0. 3到0. 5cm。A的取值则根据不同 厂家的要求而定。当A越小时曲线越平缓;A越大时曲线越陡，相同长度下粉笔的用料也就 越多（虽然更不易折断）。所以常数A的值根据不同需求而定，比如可取xl= 1.5cm，Dl= 0· 4cm，粉笔长L= 6cm，可求出A= 0· 349,D2 = 0· 7cm。
[0015] 本实用新型中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
【主权项】
1. 一种等强度粉笔，其特征在于，所述粉笔的截面为圆形，粉笔一端的端面直径大于另 一端的端面直径，任意截面的直径与该截面到粉笔小端端面距离满足的关系，其 中A为常数，D为截面的直径，X为该截面与粉笔小端端面的间距。
【专利摘要】本实用新型公开了一种等强度粉笔，所述粉笔的截面为圆形，粉笔一端的端面直径大于另一端的端面直径，分别为粉笔小端和粉笔大端，任意截面的直径与该截面到粉笔小端端面距离满足的关系，其中A为常数，D为截面的直径，X为该截面与粉笔小端端面的间距。本实用新型采用的粉笔在使用过程中可以大大减少粉笔的折断次数，既充分地利用了材料，又不影响教师上课。
【IPC分类】B43K19/00
【公开号】CN205044355
【申请号】CN201520647888
【发明人】徐彬彬, 施添添, 王峰, 邱鹏, 孙星
【申请人】河海大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年8月21日