Учебный прибор по механике

 

Изобретение относится к учебнонаглядным пособиям и может быть использовано для демонстрации нагружения фермы одной или несколькими сосредоточенными силами с показом реакций стержней и опор. Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей прибора. Он состоит из основания 14 и фермы, состоящей из раздвижных стержней 1-13 и опирающейся на неподвижную I6 и подвижную 15 опоры. Роль сосредоточенных сил, действующих на ферму, выполняет переставной рычаг 19, состоящий из двух частей, соединенных между собой осью 25 с возможностью одностороннего излома . Каждая часть рычага 19 взаимодействует с одним из шарниров 21 фермы и шарниром основания и в рабочем .состоянии обеспечивает деформацию стержней фермы, вследствие чего по указателям 18 реакций стержней определяется вид нагружения каждого стерж-- ня или отсутствие усилия в нем. 1 3.п, ф-лы, 8 ил. $ (Л 16 СО (Х СО о: ю 15 Фин. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 (09 В 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ВСГ ". 1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Л, ., К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬИБ-И :

22 (21) 4056927/28-12 (22) 18,04,86 (46) 23.09.87. Бюл. Р 35 (71) Усть-Каменогорский строительнодорожный институт и Специальное конструкторское бюро по подземному самоходному горному оборудованию "Гормаш" (72) П. Ф. Дейнеко и П, P Синдеев (53) 371.66/67(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1264226, кл, G 09 В 23/08, 29.10.85. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ (57) Изобретение относится к учебнонаглядным пособиям и может быть использовано для демонстрации Нагружения фермы одной или несколькими сосредоточенными силами с показом реакций стержней и опор. Цель изобретения — расширение демонстрационных возможностей прибора. Он состоит из основания 14 и фермы, состоящей из раздвижных стержней 1-13 и опирающейся на неподвижную 16 и подвижную 15 опоры, Роль сосредоточенных сил, действующих на ферму, выполняет переставной рычаг 19> состоящий иэ двух частей, соединенных между собой осью

25 с воэможностью одностороннего излома ° Каждая часть рычага 19 взаимодействует с одним иэ шарниров 21 фермы и шарниром основания и в рабочем .состоянии обеспечивает деформацию стержней фермы, вследствие чего по указателям 18 реакций стержней опре- Я деляется вид нагружения каждого стержня или отсутствие усилия в нем.

1 з и, ф лы, 8 ил, С."

i339á23.Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике и может быть использовано для демонстрации нагружения фермы сосредоточенными силами и усилий, возникающих при этом н стержнях и опорах„

Целью изобретения является расширение демонстрационных воэможностей прибора. 10

На фиг. I показан прибор, общий нид; на фиг, 2 — стержень фермы „ разрез; на фиг, 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — ненагруженный стержень, общий нид; на фиг. 5 — се- 15 чение Б-Б на фиг ° 2; на фиг. 6 — сечение В-В на фиг ° 5 на фиг ° 7 стержень фермы, нагруженный растягивающими усилиями, общий вид; на фиг, 8 — стержень, нагруженный сжима- 20 ющими усилиями, Прибор состоит из шарнирно связанных между собой в плоскую ферму раздвижных стержней I-I3, концы ко— торой связаны с установленными на

25 основании 14 подвижной 15 и неподвижной 16 опорами посредством шарнирон 17, снабженных стрелочными указателями 18 реакций, и средства для задания нагрузки, выполненного н ни — 30 де переставного рычага 19, имеющего на конце стрелку 20 с гнездом, диаметр которого соответстнует диаметру взаимодействующих с ним шарниров 21, соединяющих стержни 1 — 13. 35

Оснонание 14 снабжено вертикальной панелью 22, расположенной параллельно ферме и имеющей штыри 23, с одним из которых взаимодействует переставной рычаг 19 посредством гнез- 40 да 24, расположенного на его свободном конце, Переставной рычаг 19 выполнен из двух частей, соединенных между собой осью 25, с возможностью одностороннего излома. При этом для 45 обеспечения устойчивой работы переставного рычага 19 на сжатие ось 25 смещена с линии, проходящей через центры шарниров, связывающих рычаг основанием и фермой, причем смещение направлено н сторону, противоположную излому рычага 19, Расположение штырей 23 выбирается таким, чтобы можно было нагружать ферму силами под необходимыми углами к стержням

1-13 или к вертикали. Для нозможности использования штырей 23 при нагружении двух шарнирон 21 фермы часть из них располагают на пересечении осей раздвижных стержней. Так, штырь

23, с которым взаимодействует рычаг

I9 (фиг. I), расположен так, что рычагом !9 можно нагрузить ферму силой, приложенной также и к шарниру

21, соединяющему два стержня 12-и 13.

Каждый раздвижной стержень 1-13 состоит из двух полуцилиндров 26, расположенных в них упоров 27 и 28 и расположенной между упорами пружины 29 (фиг. 2). Каждый полуцилиндр 26 стержня в месте расположения упоров имеет дна кронштейна 30 и 31, один из которых (кронштейн 30) снабжен взаимодействующей со стрелочным указателем 32 (фиг. 5 и 6) реакций вилкой 33, а другой кронштейн 31 имеет поворотную ось 34, жестко связанную со стрелочным указателем 32 реакций.

Учебный прибор по механике работает следующим образом.

Нагружают ферму путем нажатия рычага 19 на шарнир 21, для чего одевают его гнездом 24 на соответствующий требуемому нагружению штырь 23, и, изломав его по оси 25, упирают стрелкой с гнездом 20 н соответствующий шарнир 21, После этого, нажимая на середину рычага 19, устанавлинают его обе части в одну линию, до взаиI модействия обеих частей рычага 19 в средней части, при этом все или часть стержней фермы должны получить деформации растяжения или сжатия, При нагружении фермы (фиг, 1) сжимающие усилия испытывают стержни 1, 3 — 5, 8, 9 и 11,, а растягивающие— стержни 10, 2 и 7, а стержни 12, 6 и 13 не работают.

При растяжении стержень удлиняется за счет сжатия пружины 29 между упорами 28, а упоры 27 отходят от пружины 29 на расстояние, равное ее деформации. При этом при взаимном смещении полуцилиндров 26 один относительно другого кронштейны 30 смещаются в направлении к концам стержня, а вилки 33, взаимодействуя со стрелочными указателями 32, поворачивают их вокруг осей 34, придав стрелкам наклонное положение, таким образом показывая направление усилия в стержне (фиг. 7).

При сжатии стержень укорачивается за счет сжатия пружины 29 между упорами 27, а упоры 28 отходят от пружины 29,.При этом кронштейны 30, несущие нилки 33, смещаются к середине

1 3396 стержня, туда же наклоняются и стрелочные указатели 32, которые показывают направление усилий в стержне (фиг. 8) .

Стрелочные указатели 18 показывают направление реакции подвижной 15 и неподвижной 16 опор, При изменении направления приложенной к ферме внешней силы или при изменении точки ее приложения вид нагружения стержней фермы изменяется.

Так, например, при действии нагрузки вертикально (вертикальное расположение переставного рычага 19) на тот же шарнир 21 растягивающие усилия испытывают стержни 3, 10 2, 6, 7 и 9, сжимающие — стержни 1, 11, 4, 5 и 8, а стержни 12 и 13 без.нагрузки, 20

Возможно одновременное нагружение фермы несколькими сосредоточенными силами, приложенными к ее нескольким узлам. Для этого необходима установка описанным способом несколь- 2S ких переставных рычагов 19. ,Формула изобретения

1, Учебный прибор по механике, содержащий раздвижные стержни с уста23

4 новленными н их средней части указателями реакций, шарнирно связанные между собой в плоскую форму, концы которой соединены с установленными на основании подвижной и неподвижной опорами посредством шарниров, и имитирующий нагрузку переставной рычаг, имеющий на конце стрелку с гнездом, диаметр которого соответствует диаметру шарниров, соединяющих стержни, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных воэможностей, переставной рычаг шарнирно связан с основанием и выполнен из двух частей, соединенных между собой осью с возможностью одностороннего излома, при этом ось., соединяющая обе части рычага, смещена с линии, проходящей через центры шарниров, связывающих его с основанием и фермой, в направлении, противоположном излому.

2, Прибор поп, 1, о тлич а— ю шийся тем, что основание имеет штыри для установки переставного рычага в различные положения по отношению к ферме.

1339б23

1339623

Фиг.б

Фиг5

Фиг.7

Составитель Т, Григорян

Техред И.Дидык Корректор В. Бутяга

Редактор О. Головач

Заказ 4228/42 Тираж 433

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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