Учебный прибор по механике

 

Изобретение относится к области демонстрационных приборов и позволяет осуществлять демонстрации направления действия возникающего в заделке реактивного момента и реакций опор в зависимости от расположения в пространстве нагружающей силы, действующей на балку. Учебный прибор по механике содержит основание 1, размещенные на основании опоры 2, 3, балку 4, связанную своими концами с опорами, установленные в опорах стрелочные указатели реакций 13, 17 опор и реактивного момента 15 и средство нагружения, имеющее имитатор нагрузки в виде подпружиненного поворотного стрелочного указателя 5, действующего на балку 4 и установленного в направляющей, выполненной в виде размещенной на основании вертикальной пластины 6 с профильным вырезом 7, по периметру которого выполнен выступ, с которым взаимодействует поворотный стрелочный указатель 5 путем зацепления выполненным в нем пазом за выступ выреза 7. При этом стрелочные указатели 13, 15 установлены на оси вращения 12, имеющей реечное колесо 14, взаимодействующее через выполненное в опоре 2 окно 25 с зубчатой рейкой 11, связанной с концом балки 4, а стрелочный указатель 17 связан с кривошипом 18, который посредством пластины 19 взаимодействует с другим концом балки 4. Поворачивая стрелочный указатель 5 в правой части прибора, демонстрируют изменение направления действия реакции и момента заделки 2. При действии нагрузки на балку 4 снизу она переместится вверх, в результате чего переместится вверх и зубчатая рейка 11 до упора в верхнюю кромку окна 25. Зубчатая рейка, воздействуя на реечное колесо 14, повернет его, которое в свою очередь повернет ось 12, а вместе с нею и стрелочные указатели 13, 15, которые в результате этого изменяют свое первоначальное положение на противоположное, т.е. будут направлены вниз. Поворачивая стрелочный указатель 5 в левой части прибора демонстрируют изменение направления действия реакции опоры 3. В этом случае балка 4 будет перемещаться вправо, в результате чего пластина 19 и кривошип 18 окажутся в неустойчивом положении и последний повернется на 180°, а вместе с ним и закрепленный на нем стрелочный указатель 17, который изменит свое первоначальное положение на противоположное и будет направлен навстречу стрелочному указателю 5 нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 5 G 09 8 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 443823 7/31-12 (22) 10.06.88 (46) 30.03.90. Бюл. N 12 (71) Усть-Каменогорский строительнодорожный институт (72) П.Ф.Дейнеко, П.С. Синдеев и П.П. Дейнеко (53) 371.66/67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1290396, кл. G 04 В 23/08, 1987. (54) УЧЕБНЬ!Й ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ (57) Изобретение относится к области демонстрационных приборов и позволяет осуществлять демонстрации направления действия возникающего в заделке реактивного момента и реакций опор в зависимости от расположения в пространстве нагружающей силы, действующей на балку. Учебный прибор по механике содержит основание 1,. размещенные на основании опоры 2,3, балку 4, связанную своими концами с опорами, установленные в опорах стрелочные указатели

2 реакций опор и реактивного момента и средство нагружения, имеющее имита-. тор нагрузки в виде подпружиненного поворотного стрелочного указателя 5, действующего на балку 4 и установленного в направляющей, выполненной в виде размещенной на основании вертикальной пластины 6 с проФильным вырезом 7, по периметру которого выполнен выступ, с которым взаимодействует поворотный стрелочный указатель 5 путем зацепления выполненным в нем пазом за выступ выреза 7. При этом стрелочные указатели 13, 15 установлены на оси 12 вращения, имеющей реечное колеУ со 14 взаимодействующее через выполф ненное в опоре 2 окно 25 с зубчатой рейкой 11, связанной с концом балки

4, а стрелочный указатель 17 связан с кривошипом 18, который посредством пластины 19 взаимодействует с другим

° Ю концом балки 4. Поворачивая стрелочный указатель 5 в правой части прибора, демонстрируют изменение направления действия реакции и момента за1554003 дедки. При действии нагрузки на балку

4.снизу она переместится вверх, в результате чего переместится вверх и зубчатая рейка 11 до упора в верхнюю кромку окна 25, Зубчатая рейка, воздействуя на реечное колесо 14, повернет его, которое в свою очередь повернет ось 12, а вместе с нею и стрелочные указатели 13, 15, которые в 10 результате этого изменяют свое перво;начальное положение на противоположное, т.е. будут направлены вниз. Поворачивая стрелочный указатель 5 в леИзобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, в учебном процессе при изучении реакций, возникающих в стержневой опоре и подвижной заделке балки, при нагружении послед- 25 ней внешней силой.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации возникающего в заделке рассматриваемого момента и реакций опор от 30 воздействия на балку произвольно расположенной в плоскости нагружающей силы.

На фиг. 1 изображен предлагаемый учебный прибор по механике, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на

35 фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на

Фиг. 5 — вид Г на фиг. 1.

Учебный прибоР по механике.содер- 40 жит основание 1, размещенные на основании опоры 2 и 3, балку 4, связанную своими концами с опорами, установленные в опорах стрелочные указатели реакций опор и средство нагружения ° име 45 ющее имитатор нагрузки в виде подпружиненного поворотного стрелочного указателя 5, действующего на балку 4 и установленного в направляющей выполненной в виде размещенной на основа- нии 1 вертикальной пластины 6 с профильным вырезом 7, по периметру которого выполнен выступ 8, с которым взаимодействует поворотный стрелочный указатель 5 путем зацепления выпол55 ненным в нем пазом 9 за выступ 8.

Опора 2 состоит из вертикально установленной на основании 1 лицевой панели 10 и смонтированного на ее вой части прибора демонсгрируют изменение направления действия реакции опоры 3. В этом случае балка 4 будет перемещаться вправо, в результате чего пластина 19 и кривошип 18 окажутся в неустойчивом положении и последний

О повернется на 180, а вместе с ним и закрепленный на нем стрелочный указатель 17, который изменит свое:ервоначальное положение на противоположное и будет направлен навстречу стрелочному указателю 5 нагрузки. 1 з.п. ф-лы., 5 ил. тыльной стороне средства для удержания балки 4, имеющего зубчатую рейку

1.1, ось 12 вращения стрелочного указателя l3 реакции опоры, расположенную вдоль балки 4 и несущую зубчатое (реечное) колесо 14, взаимодействующее с рейкой 11, и стрелочный указатель 15 реактивного момента, установленного на оси 1;2 вращения .

Опора 3 имеет связанный с осью 16 вращения стрелочного указателя 17 реакции опоры кривошип 18 и взаимодействующую с ним пластину 19, связанную с балкой 4 посредством оси 20 вращения, причем ось 16 вращения является осью вращения кривошипа 18.

Средство для удержания балки состоит из подвижной в вертикальном направлении Т-образной стойки 21, установленной в роликах 22, закрепленных на панели 10, и направляющих роликов 23, расположенных на перекладине 24 стойки 21 и охватывающих балку 4, при этом зубчатая рейка 11 установлена на Т-образной стойке 21 на уровне окна 25, выполненного в лицевой панели 10.

Кроме того, средство нагружения имеет расположенную в балке 4 ось 26 вращения, с которой связан стрелочный указатель 5 и шток 27, снабженный опорной шайбой 28, расположенной во втулке 29 и взаимодействующей с пружиной 30.

Учебный прибор по механике работает следующим образом.

В исходном положении (фиг . 1) внешняя сила, действующая на балку 4 и создаваемая средством нагружения, смещает балку 4 влево и вниз, в резульМормулаизобретения

1. Учебный прибор по механике, содержащий основание, размещенные на основании опоры, балку, связанную концами с опорами, установленные в опорах на осях вращения стрелочны=. указатели реакций опор и средство нагружения, имеющее имитатор нагрузки в виде подпружиненного стрелочного указателя, действующего на балку,; установленного в направляющей, выполненной в виде размещенной на основании вертикальной пластины с профильным вырезом, отличающийся тем, нто, с целью расширения диапазона ре" шаемых задач путем демонстрации возникающего в заделке реактивного момента и реакций опор от воздействия на балку произвольно расположенной в пространстве нагружающей силы, он снабжен стрелочным указателем реактивного момента заделки, одна из опор состоит из вертикально установленной на основании лицевой панели и смонтированного на ее тыльной стороне средства для удержания балки, имеющего зубчатую рейку, ось вращения стрелочного указателя реакции опоры расположена вдоль балки и несет зубчатое колесо, взаимодейс-вующее с рейкой и стрелочный указатЕль реактивногQ момента, а вторая опора имеет связанный с осью вращения стрелочного указателя реакции опоры кривошип и взаимодействующую с ним пластину, связанную с балкой, при этом по периметру выреза í-пра вляющей выполнен выс" туп, а стрелочный указатель нагрузки имеет паз для зацепления с этим выступом.

2. Учебный прибор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что средство для удержания балки состоит из подвижной в вертикальном направлении Т-образной стойки, установленной в роликах, закрепленных по лицевой панели, и направляющих роликов, расположенных на перекладине стойки и охватывающих балку, при этом зубчатая рейка установлена на Т-образной стойке на уровне окна лицевой панели.

5 I 5540 тате чего пластина 19 поворачивает кривошип 18 также влево, при этом стрелочный указатель 17 показывает направление реакции этой связи. Пере5 мещение балки 4 вниз влечет за собой перемещение вниз и Т-образной стойки

21 до упора зубчатой рейки 11 в нижнюю кромку окна 25, в результате чего стрелочные указатели 13 и 15 занимают Ið вертикальное положение и своими остриями направлены вверх.

ПовОрачивая стрелочный указатель

5 средства нагружения в ту или иную сторону, демонстрируют изменение нап- 15 равления реакции опор и реактивного момента в зависимости от направления действия внешней силы.

При нахождении стрелочного указателя 5 в правой части прибора демон- 20 стрируют изменение направления действия реакции и момента заделки (опоры) 2, причем при действии нагрузки на балку 4 снизу, последняя перемещается вверх, в результате него переме- 25 щается вверх и T-образная стойка 21, а вместе с ней и зубчатая рейка 11 до упора в верхнюю кромку окна 25.

Зубчатая рейка, воздействуя на зубчатое колесо 14, поворачивает его, в з0 результате чего поворачивается и ось

12, а вместе с нею и стрелочные указатели 13 и 15, которые в результате этого изменяют свое первоначальное > положение на противоположное, т.е. будут направлены вниз.

При нахождении стрелочного указателя 5 в левой части прибора демонстрируют изменение направления действия реакции опоры 3. В этом случае балка

4 начнет перемещаться вправо, в результате чего пластина 19 и кривошип

18 окажутся в неустойчивом положении, так как будут работать на сжатие, вследствие чего кривошип 18 поворачи- 4> вается на I80, а вместе с ним поворачивается и закрепленный на нем стрелочный указатель 17, который изменяет свое первоначальное положение на противоположное, т.е. будет направлен навстречу стрелочному указателю

5 нагрузки.

Та ким образом, за один оборот на гружающего средства, т.е. на 360 > демонстрируют изменения направлений ре- 55 акций опор 2 и 3, которые дважды изменяют направления на обратные.

Использование предлагаемого учебного прибора по механике позволяет

03 6 наглядно и доход иво демонстрировать. напра вления действия возникающего в заделке реактивного момента и реакций опор в зависимости от расположения в пространстве нагружающей силы, дейст вующей на балку.

1554003

Сост авитель Р, Ужвий

Техред А.Кравчук Корректор Н. Ревская

Редактор А. Ревин

Заказ 458 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул,Гагарина, 101