Учебный прибор по механике

 

Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике и позволяет демонстрировать, например , в учебном процессе зависимость момента от величины и линии действия силы. Учебный прибор по механике содержит основание 1, панель 2, установленную под некоторым углом к основанию; В панели 2 выполнены окно 3 и отверстие 4, а на тыльной ее J2 (Л :АЭ У1 Х :о

СОЮЗ COBETCHÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

09) (11) (59 4 . G 09 В 23 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4006577/31-12 (22) 23. 01. 86 (46) 15, 12.87. Бюл. Р 46 (71) Усть-Каменогорский строительнодорожный институт и Специальное кон.структорское бюро по подземному самоходному горному оборудованию(72) П.Ф.Дейнеко и П.P.Ñèíäååâ (53) 621,313.329 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ð 1254531, кл. G 09 В 23/08, приор.

26 ° 06.84. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО MEXAHHKE (57) Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике и позволяет демонстрировать, например, в учебном процессе зависимость момента от величины и линии действия силы. Учебный прибор по механике содержит основание 1, панель 2, установленную под некоторым углом к основанию; В панели 2 выполнены окно

3 и отверстие 4, а на тыльной ее

59794

13 стороне закреплены кронштейны 5 и направляющие, в которых расположена пластина 7. В направляющих, размещенных на лицевой стороне пластины 7, установлена втулка 9, в которой выполнена винтовая прорезь 10 и установлен стрелочный указатель 11 силы, взаимодействующий с винтовой прорезью 10. В отверстии 4 размещен перпендикулярно панели 2 стрелочный указатель 12 момента, связанный с основанием 1 посредством телескопической штанги. Взаимодействие стрелочных указателей силы и момента обеспечивается механизмом кинематической связи указателей, состоящим иэ вала. 14, установленного с воэможностью поворота в кронштейнах 5„ рычага 15 установленного с возможностью перемещения вдоль вала 14, стержня 16 и коромысла 17, взаимодействующего верхним концом 18 с винтовой прорезью 10 втулки 9 и стрелочным указателем 11 силы и шарнирносоединенного нижним концом 19 с рычагом 15, при этом стержень одним концом через втулку 20 шарнирно свяэан с валом 14, а другим — со стрелочным указателем 12 момента. Прибор работает следующим образом. Перемещая по направляющим пластину 7, устанавливают линию действия силы на требуемом расстоянии от точки, относительно которой определяется момент, т.е, от отверстия 4. Перемещая верхний конец 18 коромысла по винтовой прорези 10, выдвигают на требуемую величину стрелочный указатель 11 силы, при этом само коромысло 17 поворачивается относитель-) . но оси указателя 11 силы на некоторый угол, а нижний его конец 19, взаимодействуя с рычагом 15, поворачивает вал 14 и жестко связанную с ним втулку 20, Втулка 20, воздействуя на стержень 16, перемещает последний относительно панели 2 вверх или вниз, что приводит к перемещению стрелочного указателя 12 момента.

Прибор позволяет демонстрировать различные случаи взаимного расположения линии действия силы и точки, относительно которой определяется момент.

1 э.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике, .а именно к приборам для демонстрации зависимости. момента от силы, перемещающейся вдоль линии ее действия.

Цель изобретения — повышение наглядности путем обеспечения демонстрации зависимости момента от величины и линии действия силы.

На фиг.1 показан прибор, общий вид, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 (при силе и моменте равным нулю); на фиг.3 — - разрез Б-Б на фиг.1 (при силе и моменте, отличным от нуля); на фиг.4 — то же, линия действия силы, Отличной от нуля, проходит через точку, относительно которой определяется момент, в связи с чем последний равен нулю.

Учебный прибор по механике содержит основание 1, панель 2, установленную под некоторым углом к основанию. В панели 2 выполнено окно 3 и отверстие 4. С тыльной стороны пане5

15

20 ли 2 закреплены кронштейны 5 и направляющие 6, в которых располежена пластина 7. В направляющих 8, размещенных на лицевой стороне пластины

7, установлена втулка 9, в которой выполнена винтовая прорезь 10. Во втулке 9 установлен стрелочный указатель 11 силы, взаимодействующий с винтовой прорезью 10. В отверстии

4 размещен перпендикулярно панели 2 стрелочный указатель 12 момента, связанный с основанием 1 посредством телескопической штанги 13. Взаимодействие между собой стрелочных указателей силы 11 и момента 12 обеспечивается посредством механизма кинематической связи указателей, состоящего из вала 14, установленного с возможностью поворота в кронштейнах 5, рычага 15, установленного с возможностью перемещения вдоль вала

14, стержня 16 и коромысла 17, взаимодействующего верхним концом 18 с винтовой прорезью 10 втулки 9 и стре4, 59794

20

55 з 13 лочным указателем 11 силы и шарнирно соединенного нижним концом 19 с рычагом 15, при этом стержень 16 одним концом посредством втулки 20 шарнирно связан с валом 14, а другим — со стрелочным указателем 12 момента, причем верхний конец 18 коромысла 17 неподвижно закреплен на стрелочном указателе 11 силы.

Прибор работает следующим образом.

Перемещая по направляющим 6 пластину 7 с размещенными на ней втулкой 9 и указа; елем 11 силы устанавливают линию действия силы на требуемом расстоянии от точки, относитель но которой определяется момент,. т.е. отверстие 4, в котором размещен стре лочный указатель 12 момента. После этого перемещают верхний конец 18 коромысла 17 по винтовой прорези 10 втулки 9, в результате чего из втулки 9 выдвигается на требуемую величину стрелочный указатель 11 силы, а само коромысло 17 поворачивается относительно оси указателя 11 силы на некоторый угол, при этом нижний конец 19 коромысла 17, взаимодействуя с рычагом 15, поворачивает вал 14 и жестко связанную с ним втулку 20, которая, воздействуя на стержень 16, перемещает последний отнесительно панели 2 вверх или вниз, что приводит.к перемещению стрелочного указателя 12 момента, за счет его шарнирной связи со стержнем 16 соответственно вверх или вниз, что свидетельствует о наличии момента, создаваемого силой, линия действия которой проходит на некотором расстоянии от точки, относительно которой определяется момент.

Прибор позволяет демонстрировать несколько случаев взаимного расположения линии действия силы и точки, относительно которой определяется момент, и соответственно этим расположениям — наличие или отсутствие силы и момента.

Так, при равенстве силы нулю стрелочный указатель 11 силы также равен нулю, т.е. он полностью находится во втулке 9. При этом и стрелочный указатель 12 момента не выступает за пределы панели 2, т.е. он равен нулю, так как в данном случае стержень .16 расположен параллельно панели 2 (фиг.2) и находится в нижнем крайнем положении, Демонстрация случая, когда линия действия силы, отличной от нуля, проходит через точку, относитег:ьно которой определяется момент, в связи с чем последний равен нулю (фиг.4), обеспечивается тем обстоятельством, что втулка 20, смещаясь по стержню

16, совпадает с шарниром, связываю-.щим стержень 16 и.стрелочный указатель 12 момента, и занимает крайнее нижнее положение.

Предлагаемый прибор позволяет расширить демонстрационные возможности зависимости момента от силы, перемещающейся вдоль линии ее действия, например, в учебном процессе.

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий основание, установленную

25 под углом к основанию лицевую панель с окном и отверстием, направляющие, закрепленные с тыльной стороны панели, пластину, расположенную в направляющих, втулку, размещенную на лицевой стороне пластины, стрелочный указатель силы, размещенный во втулке, стрелочный указатель момента, связанный с основанием посредством телескопической штанги и размещенный в отверстии панели перпендикулярно к ней, и механизм кинематической связи указателей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения наглядности путем обеспечения демонстрации зависимости момента от силы, 40 перемещающейся вдоль линии ее действия, он имеет кронштейны, закрепленные с тыльной(стороны пластины, и направляющие, расположенные на пластине, втулка расположена в направля45 ющих и имеет винтовую прорезь, а механизм кинематической связи указателей силы и момента состоит из вала, установленного с возможностью поворота в кронштейнах, рычага, установ50 ленного с возможностью перемещения вдоль вала, стержня и коромысла, взаимодействующего верхним концом с винтовой прорезью втулки и шарнирно соедн .нного нижним концом с рычагом, при этом стержень одним концом шарнирно связан с валом, а другим — со стрелочным указателем момента.

1359794!

359794

РиР.

Составитель П.Сердечнов

Техред М Ходанич

Корректор Л.Патай!

Редактор М.Петрова

Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6155/50

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