Учебный прибор по теоретической механике

 

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) ((11

1(5(1 G 09 В 23/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (lP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) 1.УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ТЕ0РЕТЩВСКОЙ ИЕХАНИКЕ, содержащий панель, расположенный с тыльной стороны панели планетарный механизм и связанную (21) 3560809/28-12 (22) 03.03.83 (46) 30.04..85. Бюл. В 16 (72} Б.Д.Литовчин и Т.С.Е4ремова (71) Одесский институт инженеров морского Флота (53) 531.35(088.8) (56) 1.Яблонский А.А. Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике. И, Высшая школа, 1978. с ним фигурную пластину, о т л ив ч а ю шийся тем, что, с целью, демонстрации основных положений теории плоско-параллельного движения твердого тела, прибор снабжен сменными приставками, выполненными в виде кинематических пар,. для взаимодействия с фигурной пластиной, при этом на панели выполнены две прорези в форме участков эпициклоиды, сателлит планетарного механизма имеет выступы, расположенные в прорезях, а на поверхности панели нанесены два контура, повторяющие контур фигурной пластины.

1153342

2.Прибор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что приставка состоит из основания, связанных с ним двух шарнирных параллелограммов., одно из звеньев каждого из которых выполнено в виде прозрачной пластины с отверстиями для закренлення на фигурной пластине.

З.Прибор по и.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что приставка состоит из основания и двух контактирующих ободами.полудисков, один из которых

Йзобретение относится к учебным приборам по теоретической механике.

Цель изобретения - демонстрация основных положений нлоскопараллельного движения твердого тела. 5

На фиг. l изображен прибор без при-, ставок, общий вид, на фиг.2 - пер« вая приставка; на фиг.З вЂ” вторая; на фиг.4 — третья; иа фиг.5 — 7 - Ю . прибор в сборе с первой приставкой в различных положениях; на фиг.8прибор в сборе с второй приставкой; на фнг.9 — то же, с третьей приставкой. tS

Прибор состоит из панели l, планетарного механизма, закрепленного с тыльной стороны панели и содержащего опорное колесо 2 и сателлит 3.

На сателлите имеются выступы 4, рас- 39 положенные в прорезях 5, выполненных на панели в форме участков эницнклоиды. Фигурная пластина 6 крепится к выступам сателлита и снабжена отверстиями для соединения с первой Й5 приставкой. ))а поверхности панели нанесены два контура 1 и П, повторяющие контур фигурной пластины.

Первая приставка состоит из основания 7, которое крепится к панели щ

1, двух закрепленных на основании шарнирных параллелограммов 8 и 9.

Звенья 10 и 1) каждого параллелограмма выполнены в виде прозрачной пластины с отверстиями для закрепления на фигурной пластине. Оси шарниров

12 и 13 имеют отверстия для соединения с выступами 4 сателлита. закреплен на основании, а другой имеет отверстия для установки на выступах сателлита.

4.Прибор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что приставка состоит иэ прозрачной пластины, шарнирно закренленных на ней кронштейнов и связанной с кронштейнами дополнительной фигурной пластины, конгруэнтной плас« тине, закрепленной на сателлите планетарного механизма.

Вторая приставка состоит из основания 14 для крепления к панели полуднска 15, жестко связанного с основанием 14, и полудиска )6 с отверстиями для крепления к выступам сателлита. Полудиски 15 и 16 контактируют один с другим ободами.

Третья приставка состоит из прозрачной пластины 17, которая крепится к панели 1 шарнирно закрепленных на пластине кронштейнов 18 и связанной с кронштейнами дополнительной фигурной пластины 19, конгруэнтной пластине, закрепленной на сателлите планетарного механизма. устройство работает следующим образом.

Прикрепив фигурную пластину к вы.ступам сателлита, с помощью планетарного механизма сообщают ей движение и перемещают в своей плоскости из начального положения, в котором плас-. тина совмещена с контуром 1, в конечное, в котором пластина совмещена с контуром 1). Описанное движение фигуры в своей плоскости предлагают считать заданным.

Затем на панели 1 (фиг.5 ) закрепляют основание 7 первой приставки, к выступам 4 сателлита присоединяют шарниры 12 и )3 и с помощью планетарного механизма снова перемещают фигурную пластину в своей плоскости из начального положения в конечное.

Звенья )0 a ll движутся прн этом поступательно. Предлагая считать звенья 10 и ll "переносящими средаII533

3 ми, заданное движение фигурной пластины в своей плоскости можно рассматривать как сложное: поступательное с полюсом и вращательное вокруг полюса. После этого отсоединявт звено II, фигурную пластину соединяют со звеном 10 и перемещают ее поступательно иэ начального наложения а (фнг.6L Для перемещения фигурной пластины в конечное положение 1в достаточно повернуть ее вокруг юарни. ра 12. Затем отсоеднияют звено 1О, фигурную пластину соединяют дополнительно с звеном ll и повторно де моистрируют перемещение фигурной 15 пластины нз начального положение аа положение б (фиг.2 J. В.результате перемещение фигурной пластины в конечное положение как из наложения а, так иэ положения б достигается йово» 20 ротом на одинаковые углы, хотя и вокруг различных точек, а поступательное перемещение пластины из начального положение в положение а и б различно, так как определяется раз- 25 личными траекториями. Таким образом, с помощьв первой:приставки демонстрируют одно иэ наложений теории плосконараллельиого движения твердого тела: независимо от тога, как твердое тело ЗО перемещается из начального наложения в конечное, эта перемещение можно совераить переМещая тело поступательно вместе с некоторым полюсом и затем вращая его вокруг этого taomaca, при этом йоетупательиая часть перемещения определяется выбором полюса, 42 4 а вращательная от выбора полюса не зависит.

Предварительно удалив первую при ставку, устанавливают вторую. Основание 14 с полудиском 15 закрепляют на панели 1, а полудиск 16 и фигурную пластину закрепляют на выступах

4 сателлита (фиг.8).

Перемещение фигуркой пластины сопровождается качением без скольжения полудиска 16 по полудиску 15

Точка касания полудисков — это мгновенный центр скоростей фигурной пластины, а соприкасающиеся дуги окружностей дисков 15 и 16, соответственч но, ее неподвижная и подвижная центройды. Таким образом, с помощью второй приставки показывают, что при движении фигуры в своей плоскости ее подвижная центройда катится по.неподвижной беэ скольжения.

Освободив прибор от второй ttpatставки, оснащают его третьей приставкой. Совмещают донолннтельнув фигурную пластину 19, которая конгруэнтна фигурной пластине 6, закрепленной на сателлите, с контуром 1 и, плавно, поворачивая ее вокруг неподвижной оси (фиг.9 J совмещают с контуром 11 демонстрируя, что перемещение фигурыв своей плоскости иэ одного положения в другое независимо от того, как это происходит соответственно заданному двнженив. Перемещение может быть произведено в соответствии с теоремой Шаля поворотом фигуры вокруг неподвижного центра.

II53342!

153342

Фиг.б

1153342

Составитель Б.Гойфман

Техред И.Асталош Корректор E.poøêî

Редактор И.Ковальчук

Филиал ППП "Патент",г.укгород,ул.Проектная,4

3акаэ 2509Т41 Тирам 452 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам иэобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Рауаская наб.,д.4/5