Устройство для демонстрации распределения нагрузки при нагружении балки

 

Изобретение относится к учебным устройствам по механике и позволяет повысить демонстрационные возможности путём демонстрации зависимости положения сосредоточенной нагру зки от величины распределенных нагрузок на участке балки. Устройство состоит из балки 1, указателей 2 распределенной нагрузки на участке балки, соединенных одним концом с планкой 3, передней панели 5, на внешней стороне которой расположен стрелочный указатель 4 сосредоточенной нагрузки и механизма перемещения планки 3 и стрелочного указателя 4. При изменении длины указателей 2 путем перемещения планки 3 изменяются интенсивность нагрузки, и жестко связанный с планкой 3 поводок 11 тоже изменяет свое положение, отклоняя кулису 9, а вместе с ней и кулису 8, которая в свою очередь тянет за собой ползун 10 с установленным на нем стрелочным указателем 4 сосредоточенной нагрузки. 6 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИх

РЕСПУБЛИН (51)4 С 09 В 23(08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3900322/28-12 (22} 04,04.85 (46} 15.01.87.Áþë. Ф 2 (71) Усть-Каменогорский строительно-дорожный институт и Специальное конструкторское бюро по подземному самоходному горному оборудованию (72) П.Ф.Дейнеко и П.P.Ñèíäååâ (53) 371.66(67 (088.8) (56) Бутенкн Н.В. и др. Курс теоретической механики. Т.1 М.: Наука, 1979, с.69, рис.56, с.77, рис.5,12. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ДЕМОНСТРАЦИИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ ПРИ НАГРУЖЕНИИ БАПКИ (57) Изобретение относится к учебным устройствам по механике и позволяет повысить демонстрационные возможности путем демонстрации зависимости положения сосредоточенной нагрузки

„„SU„, 1283830 А1 от величины распределенных нагрузок на участке балки. Устройство состоит иэ балки 1, указателей 2 распределенной нагрузки на участке балки, соединенных одним концом с планкой

3, передней панели 5, на внешней стороне которой расположен стрелочный указатель 4 сосредоточенной нагрузки и механизма перемещения планки 3 и стрелочного указателя 4. При изменении длины указателей 2 путем перемещения планки 3 изменяются интенсивность нагрузки, и жестко связанный с планкой 3 поводок 11 тоже изменяет свое положение, отклоняя кулису

9, а вместе с ней и кулису 8, кото- 2 рая в свою очередь тянет эа собой ползун 10 с установленным на нем стрелочным указателем 4 сосредоточенной нагрузки. 6 ил.

3830

1 128

Изобретение относится к учебным устройствам по механике.

Целью изобретения является повышение демонстрационных возможностей путем демонстрации зависимости положения сосредоточенной нагрузки от величины распределенных нагрузок, приложенных на участке балки.

На фиг.l схематически показано устройство, нагруженное равномерно распределенной нагрузкой, общий вид; на фиг, 2 — устройство при демонстрации нагрузки, распределенной по закону треугольника на фиг. 3 - то же, при уменьшении интенсивности нагрузки, распределенной по закону треугольника; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг.l; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг.l на фиг. 6 - устройство при демонстрации нагрузки, распределенной по закону трапеции, общий вид.

Устройство состоит из балки l указателей 2 распределенной нагрузки на участке балки 1, выполненных в виде стрелок, каждая иэ которых соединена одним концом с планкой 3 и стрелочного указателя 4 сосредоточенной нагрузки, равнодействующей распределенной нагрузки. Устройство имеет расположенную перед балкой 1 панель 5 с горизонтальной прорезью 6 и механизм перемещения планки 3 с указателями 2 распределенной нагрузки и стрелочного указателя 4 сосредоточенной нагрузки, состоящий из двух связанных одним концом посредством оси 7 кулис 8 и 9 шарнирно связанного с одной из кулис 8 и жестко со стрелочным указателем 4 сосредоточенной нагрузки, полэуна 10 и поводка 11 шарнирно соединенного одним концом со второй кулисой 9, а другим жестко - с планкой 3, при этом точка соединения поводка 11 с план« кой 3 расположена иа перпендикулярной продольной оси балки 1 прямой, соединяющей ее с осью 7 кулис. Стрелочный указатель 4 сосредоточенной нагрузки расположен на внешней стороне панели 5, балка 1 имеет направляющие отверстия 12 для размещения свободных концов указателей 2 распределенной нагрузки, которые соединены с планкой 3 посредством шарниров

13. На верхней части балки 1 нанесена цветовая индикация 14 направления распределенной нагрузки. Стрелочный указатель 4 также может иметь цвето вую индикацию, отличную от индикации 14.

Для предохранения указателей 2 от их полного извлечения из направляю õ отверстий 12 крайние указатели 2 оканчиваются фланцем 15, а для установки указателей 2 на требуемую высоту по отношению к балке 1 имеются винтовые стопоры 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

Для демонстрации действия равномерно распределенной нагрузки на участок балки 1 устройство устанавливают в положение, изображенное на фиг. l. Крайние указатели 2 распределенной нагрузки закреплены винтовыми стопорами l6 и 17 таким образом, чтобы планка 3 была расположена па20 раллельно балке 1, обе кулисы 8 и 9 устанавливаются вертикально по одной .прямой, соединяющей точку соединения поводка 11 с планкой 3 и ось 7 кулис.

При этом стрелочный указатель 4 займет положение посредине загруженного участка балки 1, что соответствует положениям теоретической механики.

Для демонстрации равномерно распределенной нагрузки меньшей интенсивности, отпускают винтовые стопоры 16 и 17 и перемещают планку 3 вниз параллельно балке 1, при этом точка приложения равнодействующей, 5 определяемая положением стрелочного указателя 4, не изменяется, поскольку шарнир, соединяющий поводок с кулисой 9, перемещаясь сверху вниз по кулисе 9, не изменяет ее положения и поэтому остаются в исходном положении и кулиса 8 и связанный с ней через ползун 10 стрелочный указатель 4.

Для демонстрации нагрузки на балку l распределенной по закону треугольника, закрепляют крайний указатель 2 стопором 16, а планку 2 поворачивают с другого конца вниз до упора и закрепляют стопором ll как показано на фиг.2. При этом вместе с планкой 2 поворачивается и поводок 1, отклоняя кулису 9 на определенный угол и, следовательно, поворачивая и вторую кулису 8, которая взаимодействуя с ползуном 10, смещает и стрелочный указатель 4, устанавливая его в прорези 6 панели 5 на расстоянии одной трети от конца

ЗО

3 12838 участка балки 1 с наибольшей интенсивности нагрузки, На фиг, 3 показано, что положение стрелочного указателя 4 сосредоточенной нагрузки, равнодействующей распределенной по закону треугольника, не зависит от интенсивности нагрузки. Отпуская стопор 16, перемещают ппанку 2 вниз таким образом, чтоf0 бы другой конец планки 3 не отрывался от стопора 17. При этом указатели 2 распределенной нагрузки, перемещаясь в направляющих. отверстиях

12 балки 1, изменяют свою величину, т.е. интенсивность нагрузки, однако положение стрелочного указателя 4 не меняется, так как нри перемещении планки 3 путем поворота ее вокруг

?О винтового стопора 7, поводок 11 перемещается по кулисе 9 не изменяя ее положения, следовательно не изменится положение и кулисы, связанной пос. редством ползуна 10 со стрелочным указателем 4, На фиг. 4 показана демонстрация нагрузки, распределенной по закону трапеции. Стрелочный указатель 4.ус- 30 танавливается между серединой и третьей частью загруженного участка б алки 1 °

Таким образом, применение предла- 35 гаемого устройства в учебном процессе позволит повысить качество изложения основных положений сопромата н строительной механики, Формула из обретения

Устройство для демонстрации распределения нагрузки при нагружении балки, содержащее балку, указатели распределенной нагрузки на участке балки, выполненные в виде стрелок, каждая из которых соединена одним концом с планкой, и стрелочиый указатель сосредоточенной нагрузки,равнодействующей распределенной, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем демонстрации зависимости положения сосредоточенной нагрузки от величины распределенных нагрузок, оно имеет расположенную перед балкой панель с горизонтальной прорезью и механизм связывающий перемещение планки с указателями распределенной нагрузки с перемещением стрелочного указателяу состоящий иэ двух связанных одним концом посредством оси кулис, шарнирно связанного с одной из кулис и жестко со стрелочным указателем сосредоточенной нагрузки ползуна и поводка, шарнирно соединенного одним концом со второй кулисой, а другим жестко с планкой, при этом точка соединения поводка с планкой расположена на перпендикулярной продольной оси балки прямой, соединяющей ее с осью кулис, указатель сосредоточенной нагрузки расположен на внешней стороне панели, балка имеет направляющие отверстия для размещения свободных концов указателей распределенной нагрузки, а последние соединены с планкой посредством шарниров.!

283830

1 283830

4-4

10 Ф

Фиг. 5

Составитель Г.Самбикина

Техред N.Ходанич Корректор О.Луговая

Редактор 10. Середа

Заказ 7448/51

Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, оектная 4