Учебный прибор по механике

 

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ, содержащий основание, стрелочный .указатель силы, указатель ее составляющих и средство для преобразования перемещения указателя силы в переме-. щение указателя составляющих, имеющее кулачок, отличающийся тем, что, с целью повьппения наглядности демонстрации разложения силы на составляющие, он имеет связанную с основанием вертикальную панель с нанесенной на ее поверхность системой координат и установленную на панели проходящую через, центр системы координат ось с головкой, имеющей паз, стрелочный указатель силы расположен в пазу головки с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении , кулачок установлен на стрелочном указателе силы, а указатель составляющих силы состоит из двух пар имеющих стрелочные индексы и взаимодействующих с кулачком параллельйых пластин с криволинейными участками , обращенными к центру системы 150ординат, и подпружиненных стержней, W связанных с пластинами и с панелью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(st) G 09 В 23/08:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

R aetQPCt(OMY DBNACTEIECTRIY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688443/28-12 (22) 06. 01. 84 (46) 30. 06. 85. Бюл. N 24 (72) П.Ф. Дейнеко и П.Р. Синдеев (71) Усть-Каменогорский строительнодорожный институт (53) 371.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 805398, кл. С 09 В 23/08, 1979 ° (54)(57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ, содержащий основание, стрелочный ,указатель силы, указатель ее составляющнх и средство для преобраЗования перемещения указателя силы в перемещение указателя составляющих, имеющее кулачок, отличающийся тем, что, с целью повьппения нагляд-, ности демонстрации разложения силы на

„„SU„„1164770 составляющие, он имеет связанную с основанием вертикальную панель с нанесенной на ее поверхность системой координат и установленную на панели проходящую через, центр системы координат ось с головкой, имеющей паз, стрелочный указатель силы расположен в пазу головки с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении, кулачок установлен на стрелочном указателе силы, а указатель составляющих силы состоит из двух пар имеющих стрелочные индексы и взаимодействующих с кулачком параллельных пластин с криволинейными участками, обращенными к центру системы координат, и подпружиненных стержней, связанных с пластинами и с панелью.

1164770

Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике и может быть использовано для демонстрации действий над векторами и разложения сил при изменении их величи ны и направления.

Цель изобретения - повышение наглядности демонстрации разложения силы на составляющие.

На фиг. 1 представлен прибор в ис- 1О ходном положении с местными разрезами — общий вид; на фиг. 2 — разрез

А-Л на фиг. 1; на фиг, 3 - прибор в рабочем положении, общий вид; на фиг, 4 — схема работы прибора. 15

Прибор содержит основание 1, связанную с основанием вертикальную панель 2 с нанесенной на ее поверхность системой координат Х-У. На панели 2 установлена проходящая че- 20 реэ центр координатной системы ось 3 с головкой 4, имеющей паз 5, в котором расположен стрелочный указатель силы 6 с возможностью перемещения в пазу и фиксации винтом 7 в заданном положении. Средство для преобразования перемещения указателя силы в перемещение указателя составля ющих силы имеет кулачок 8, который установлен на стрелочном указателе ЗО силы 6„ Указатель составляющих силы состоит из двух пар параллельных пластин в виде сегментов круга 9 — 12, имеющих стрелочные индексы (стрелки) 13-16. Каждая из пластин,9, 10, 11 и 12 криволинейным участ ком A образована в направлении центра системы координат и закреплена на соответствующем стержне 17, снабженном упором 18 и пружиной 19.

Каждый подпружиненный стержень 17 может перемещаться вместе с одной из пластин 9, 10 11 и 12 в направляющих

20 и 21 основания.

Учебный прибор работает следующим образом.

При вьдвижении стрелочного указателя силы 6 в направлении его острия кулачок 8, упираясь в криволинейные участки А пластин, например 10 и 12, смещает их по соответствующим осям, вьдвигая из-под головки 4 и стрелочные индексы 14 и 16, При, этом стрелочные индексы 14 и 16 выдвигаются таким образом, чтобы их концы находились от центра оси 3 на расстоянии, равном удалению острия указателя силы

6 от соответствующей оси, а именно чтобы проекция, показанная стрелкой

16„ была равна произведению длины указателя силы 6 (расстоянию от острия указателя силы 6 до центра оси 3) на косинус угла с, а проекция, показанная стрелкой 14, — произведению длины указателя силы 6 на косинус угла (фиг. 4), Так демонстрируются проекции (составляющие) силы на оси координат Х-У, Для демонстрации изменения проекций силы на оси координат при измене. нии величины силы вьдвигают стрелочный указатель силы 6 до отказа, например в положение, показанное на фиг. 3, а потом отпускают, при этом стрелки 14 и 16 указателя составляющих силы также вьдвигаются из-под головки 4 и изменяются по величине соответственно изменению величины силы, т,е. в зависимости от длины указателя силы 6 (расстояние от центра 3 до конца острия указателя).

Возврат указателя силы 6 в исходное положение обеспечивается пружинами

19, которые возвращают пластины 10 и 12 со стрелочными индексами 14 и

16 в исходное положение, А пласти-. ны 10 и 12, взаимодействуя своими криволинейными участками А с кулачком 8, возвращают в исходное положение и указатель силы 6 (фиг. 1 и 3).

Для .демонстрации изменения про-. екций силы при изменении ее направления указатель 6 вьдвигают до отказа в положение, изображенное на фиг. 3, и закрепляют в этом положении винтом 7, при этом вьдвигаются и стрелки 14 и 16, которые имитируют проекции данной силы на оси Х и У.

Потом, вращая головку 4, например, по ходу часовой стрелки, изменяют на правление силы, приложенной к шарниру, при этом будут изменяться и проекции (составляющие) этой силы, Сначала будет уменьшаться горизонтальная составляющая, т.е. стрелка 16 уйдет под головку 4, а стрелка 14 будет вьдвигаться и при совпадении указателя силы 6 с осью У. стрелка

14 будет находиться на одном уровне с острием указателя 6. При дальнейшем вращении в том же направлении стрелка

14 начнет убывать,, а из-под головки

4 покажется стрелка 15, которая так- же покажет наибольшее значение, когда указатель 6 совпадает с осью Х.

1164770

При полном обороте указателя 6 вокруг оси 3 все четыре стрелки 13-16 совершает один ход, т.е. поочередно выдвинутся на некоторую величину и снова спрячутся под головку.4.

Предложенный учебный прибор обеспечив ае т наглядность взаимосвязи сил и реакций и их проекций, а также изменяемость проекций сил от ве-

5 личины силы и ее направления.

1164770

1)64770

Составитель Т. Григорян

Редактор М. Дыпын Техред М.Кузьма

Корректор С. Черни

Подписное

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

Заказ 4192/49 . Тираж 452

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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