Учебный прибор по механике

 

Изобретение относится к учебному прибору по механике и позволяет повысить наглядность демонстрации направления реакции и момента при изменении точки приложения нагрузки . Прибор содержит модель балки, установленную в опоре одним концом с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, стрелочный указатель направления нагрузки (СУНН),стрелочный указатель реакции (СУР), стрелочный указатель момента заделки (СУМЗ) и средство для имитации нагрузки на балку. Кронштейны имеют гнезда, связаны с опорой и расположены параллельно балке по обе стороны от нее.- Прибор имеет ролик и зубчатую рейку, расположенные на конце балки, установленном в опоре, и взаимодействующую с рейкой шестерню, ось которой соединена с СУМЗ и расположена на опоре . Модель балки средней своей частью шарнирно соединена с опорой и СУР и состоит из двух жестко связанных средней частью и шарнирно со свободным концом пластин. Средство для имитации нагрузки выполнено в виде жестко связанного с СУНН подпружиненного стержня, перемещаемого продольно на шарнире свободного конца балки. СУНН имеет выступы, входящие в гнезда кронштейнов. 8 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5р 4 С 09 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3860066/28-1 2 (22) 25.02.85 (46) 30.08.86. Бюл. У 32 (71) Усть-Каменогорский строительно-дорожный институт и Специальное конструкторское бюро по подземному самоходному горному оборудованию (72) П.Ф. Дейнеко и П.P. Синдеев (53) 371.66/67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 805398, кл. G 09 В 23/06, 1981. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ (57) Изобретение относится к учебному прибору по механике и позволяет повысить наглядность демонстрации направления реакции и момента при изменении точки приложения нагрузки. Прибор содержит модель балки, установленную в опоре одним концом с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, стрелочный указатель направления

„„SU,„, 1254533 А 1 нагрузки (СУНН),стрелочный указатель реакции (СУР), стрелочный указатель момента заделки (СУМЗ) и средство для имитации нагрузки на балку.

Кронштейны имеют гнезда, связаны с опорой и расположены параллельно балке по обе стороны от нее. Прибор имеет ролик и зубчатую рейку, расположенные на конце балки, установленном в опоре, и взаимодействующую с рейкой шестерню, ось которой соединена с СУМЗ и расположена на опоре. Модель балки средней своей частью шарнирно соединена с опорой и СУР и состоит из двух жестко связанных средней частью и шарнирно со g

O свободным концом пластин. Средство для имитации нагрузки выполнено в виде жестко связанного с СУНН подпружиненного стержня, перемещаемого продольно на шарнире свободного конца балки. СУКН имеет выступы, входящие в гнезда кронштейнов . 8 ил.

1 12

Изобретение относится к учебным приборам по механике и может быть использовано для демонстрации реакции жесткой заделки консольной балки при действии на нее плоской системы сил.

Цель изобретения — повышение наглядности демонстрации направления реакции и момента при изменении точки приложения нагрузки.

На фиг.1 показан прибор, общий вид; на фиг.2 - то же, продольный разрез, на фиг.3 — сечение А-А на фиг 1; на фиг,4 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.2; на фиг.б — сечение Г-Г на фиг.2; на фиг.7 — прибор при демонстрации нагружения балки силой, направленной вдоль ее продольной оси, на фиг.8 — то же, при нагружении балки силой, направленной снизу под углом.

Прибор содержит опору 1, установленную в ней одним концом с воэможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях модель балки 2, стрелочный указатель 3 направления нагрузки, стрелочный указатель 4 реакции, стрелочный указатель 5 момента заделки и средство

6 для имитации нагрузки на балку 2.

Кроме того, прибор имеет снабженные гнездами 7 кронштейны 8, связанные с опорой 1 и расположенные параллельно балке 2 по обе стороны от нее, ролик 9 и зубчатую рейку 10, расположенные на конце балки 2, установленном в опоре 1, и взаимодействующую с рейкой 10 шестерню 11, ось 12 которой соединена с указателем 5 момента и расположена на опоре 1, при этом модель балки 2 средней своей частью 13 шарнирно соединена с опорой i и указателем 4 реакции и состоит из двух жестко связанных средней частью 13 и шарнирно на свободном конце пластин 14. Средство б для имитации нагрузки выполнено в виде жестко связанного с указателем 3 направления нагрузки подпружиненного стержня 15, расположенного с воэможностью продольного перемещения на шарнире 16 свободного конца балки 2, а указатель 3 направления нагрузки имеет выступы -17 для размещения в гнездах 7 кронштейнов 8. Ролик 9 контактирует с поверхностями 18 и 19,. а на стержень 15 надета пружина 20.

54533 2

Шарнир, соединяющий балку 2 в ее средней части 13 с опорой 1, выполнен в виде кривошипа, одна ось 21 которого соединена с балкой 2, а другая 22 — с опорой 1.

Прибор работает следующим образом.

Для демонстрации нагружения консольной балки 2 сосредоточенной силой, приложенной, например, сверху под углом к балке (фиг.1 и 2),стрелку 3 выступами 17 помещают в соответствующие гнезда 7, расположенные на верхней поверхности кронштейнов

l5 8. В этом положении сжатая пружина

20 подтягивает свободный конец балки к стрелке 3, что приводит к повороту кривошипа в положение, при котором

его ось 21 устанавливается в направ"

20 лении действующей силы в этой точке балки 2, а стрелка 4 показывает реакцию неподвижной опоры 1. В этом же положении ролик 9 взаимодействует с поверхностью 18, балка 2 по25 вернута вокруг оси ролика 9 вверх, зубчатая рейка 10 также смещена вверх, при этом взаимодействующая с ней шестерня 11 поворачивает сидящую на ее оси 12 стрелку 5 в нижнее положеЗО ние. Стрелка 5 показывает наличие в неподвижной опоре 1 действующего положительного момента заделки.

Для изменения точки приложения нагрузки необходимо, захватив стрел" ку 3 пальцами, потянуть ее на себя до выхода выступов 17 из гнезд 7 и повернуть ее в шарнире 16, а затем, отпуская, ввести выступы 17 в выбранные гнезда 7. На фиг.7 показано направление реакции опоры 1 и момента заделки при нагружении балки силой, направленной вдоль балки..

Стрелка 4 поворачивается в горизонтальное положение, показывая, что реакция жесткой заделки направлена против действующей на балку 2 силы.

При этом зубчатая рейка 10 устанавливается в среднем положении и поворачивает стрелку -5 в горизонтальной плоскости, т.е. ребром к обучающемуся, Это значит, что при таком, нагружении балки момент заделки равен нулю.

Переставив стрелку в гнезда на нижней поверхности кронштейнов 8, можно показать реакцию жесткой заделки консольной балки при ее нагружении сосредоточенной силой снизу под

1254 любым углом. При этом, как показано на фиг.8, свободный конец балки 2 перемещается к стрелке 3, а ось 21 кривошипа — вниз, поворачивая стрелку 4 также вниз. Ролик 9 взаимодействует с плоскостью 19. Зубчатая рейка 10 также перемещается вниз, а стрелка 5 — вверх, показывая, что момент жесткой заделки консольной балки стал отрицательным.

Формула из об ре те ния

Учебный прибор по механике, со-. держащий опору, установленную в ней 5 одним концом с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях модель балки, стрелочные указатели направления нагрузки, реакции и момента заделки, и средство 20 для имитации нагрузки на балку, о т, л и ч а ю шийся тем, что, с целью поаьипения.наглядности демонстрации направления реакции и момента прзг изменении точки приложения

533 4 нагрузки, он имеет снабженные гнездами для установки указателя нагрузки кронштейны, связанные с опорой и расположенные параллельно модели балки по обе стороны от нее, ролик и зубчатую рейку, расположенные на конце модели балки, установленном в опоре,и взаимодействующую с рейкой шестерню, ось которой соединена с указателем момента и расположена на опоре, при этом модель балки средней своей частью шарнирно соединена с опорой и указателем реакции и, состоит иэ двух жестко связанных средней частью и шарнирно на свободном конце пластин, средство для имитации нагрузки выполнено в виде жестко связанного с указателем направления нагрузки подпружиненного стержня, расположенного с возможностью продольного перемещения на шарнире свободного конца модели балки, а указатель направления нагрузки имеет выступы для размещения в гнездах кронштейнов.

А-А

22

1254533

5 1

Составитель Г. Самбикина

Техред В.Кадар Корректор M. Демчик

Редактор А. Огар

Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4724/55

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4