Учебный прибор по сопротивлению материалов

 

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям по сопротивлению материалов. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей прибора за счет демонстрации влияния жесткости опор на деформации балки при ее колебаниях и демонстрации характера реакции промежуточной опоры при колебаниях балки. В учебном приборе по сопротивлению материалов нагружающее устройство снабжено легкоразъемным замком, включающим электромагнит для размыкания связи между балкой и нагружающим устройством, а прибор снабжен блоком управления, один выход которого связан с электромагнитом, а другой - с устройством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнены в виде тензодатчиков, соединенных с устройством регистрации. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>1 G 09 В 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665,177/12 (22) 22.03.89 (46) 15.07.91, Бюл,¹26 (72) С.И,Тимофеев, А.M.Ïåòðîâ и А,А.Чернов (53) 530.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 102168, кл. G 09 В 23/08, 1956, (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОПРОТИВЛЕН И l0 МАТЕ РИАЛ ОВ (57) Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям по сопротивлению материалов. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей прибора за счет демонстрации влияния жесткости опор на деформации

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям и может быть использовано в учебном процессе высших учебных заведений, Цель изобретения — расширение дидактических возможностей прибооа за счет демонстрации влияния жесткости опор на деформации балки при ее колебаниях, демонстрации характера реакции промежуточной опоры при колебаниях балки, а также автоматизация процесса регистрации деформаций балки и величины реакций промежуточной опоры.

В учебном приборе по сопротивлению материалов, содер>кащем основание, установленные на основании опоры с регулируемой жесткостью, промежуточную опору, снабженную средством для определения реакции опоры, установленную на опорах: балку, снабженную средством для опреде„„. Ж„„1663620 А1 балки при ее колебаниях и демонстрации характера реакции промежуточной опары при колебаниях балки. В учебном приборе по сопротивлению материалов нагружающее устройство снабжено лег коразьемными замком, включающим электромагнит для размыкания связи между балкой и нагружающим устройством, а прибор снабжен блоком управления, один выход котрого связан с электромагнитом, а другой — с устройством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнено в виде тензодатчиков. соединеннгых с, с. рой- . ством регистрации. 5 ил ления ее. деформации, связанloe с балкой нагружающее устройство, устройство регистрации, нагружающее устройство снабжено легкоразьемным замком, вклю-;ающим электромагнит, для размыкания связи между балкой и нагрушающим устроиством, а прибор снабжен блоком управления, один выход которого связан с электромагнитом, а другой — с устройством регистрации. при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнены B виде тензодатчиков, соединенных с устройством регистрации.

Снабжение прибора блоком управления, связанным с устройством регистрации, а нагружающего устройства — замком, содер>кащем элекгромагнит, связанный с блоком управления, выполнение средств для измерения деформаций балки и величины реак1663620 ции промежуточной опоры в виде тензодатчиков, позволяет при размыкании связи по команде с блока управления, который предварительно выдает команду на запуск устройства регистрации, демонстрировать свободные колебания балки при установленной величине жесткости опор, которая может изменяться от демонстрации к демонстрации, регистрировать при этом деформации балки и характер реакции промежуточной опоры.

На фиг.1 представлен учебный прибор по сопротивлению материалов, общий вид; на фиг.2 — 4 — вид А, Б и С на фиг.1.; на фиг.5— структурная схема прибора.

Учебный прибор по сопротивлению материалов содержит основание 1. включающее, например, два швеллера 2 и 3, соединенные накладной 4 с помощью сварки.

На основании с помощью винтов 5 закреплены опоры с регулируемой жесткостью 6, состоящие из станины 7, снабженной шкалами

8, связанной со станиной с помощью винтов

9 пластинчатой пружиной 10, установленных между пластинчатой пружиной и станиной ползуна ми 11, фиксатора 12, установленной на пластинчатой пружине с помощью винтов 13 призмы 14, с которой связана с помощью винтов 15 рамка 16 с фиксаторами 17, На опорах 6 установлена балка 1I В, связанная с промежуточной опорой

19, связанной с основанием с помощью винта 20.

Промежуточная опора 19 состоит из рамы 21 с закрепленной на ней посредством тяг 22 и 23, связанных посредством деформируемого элемента 24, жесткость которого существенно выше жесткости пластинчатых пружин 10, призмой 25, снабженной фиксаторами 26, при этом деформируемый элемент 24 снабжен тензодатчиком 27.

Тензодатчиками 28 и 29 снабжена и балка

18, С основанием 1 связано с помощью зажима 30 измерительное устройство для определения прогибов балки в заданных точках, включающее кронштейн 31 с установленным в нем индикатором 32 часового типа, ножка которого примыкает к поверхности балки 18.

Нагружающее устройство состоит из тяги 33 с чашей 34 для установки сменных грузов 35 и содержит легкоразъемный замок, включащий электромагнит 36 с сердеч- ником 37, связанный с защелками 38, установленными в раме 39 на осях 40. Рама

39 закреплена на тяге 33. Кроме того, прибор снабжен блоком 41 управления, например генератором Г5-15, один выход которого связан с электромагнитом 36, а другой — с устройством 42 регистрации, к

10 которому через усилитель 43 подключены тензодатчики 27 — 29.

Демонстрация прибора производится следующим образом, При демонстрации влияния жесткости. опор на деформации балки при ее колебаниях и демонстрации при этом характере реакции промежуточной опоры устанавливают балку 18 на опрах 6, 19, предварительно перемещая ползуны 11 устанавливают заданную жесткость опор 6 (фиксатор 12 ввинчивая отводят от пружины 10, фиксаторы 17, 26 ввинчивая подводят до поверхности балк 18). Устанавливают нагружающее

15 устройство с грузами 25 на балку 18 так, что защелки 38 контактируют с поверхностью балки 18. Включают блок управления 41, который выдает сигнал на запуск устройства регистрации 42. и с заданной задержкой

20 (выставленной предварительно), необходимой для выхода устройства регистрации

42на рабочий режим, на электромагнит 36 (например, через нормально разомкнутое реле (не показано). Сердечник электромаг25 нита 37 втягиваясь поворачивает защелки

38 относительно осей 40, при этом происходит раскрытие замка — размыкание связи между нагружающим устройством и балкой

18. Балка 8 начинает совершать свободные

30 колебания и сигналы с тензодатчиков 27—

29 через усилитель 43 поступают на устройство 42 регистрации (датчики 28 и 29 фиксируют деформации поверхностного слоя балки, датчик 27 деформацию элемента 24).

35 По этим сигналам судят по величине деформационной балки, частоте и амплитуде ее колебаний, о динамическом характере реакции промежуточной опоры и ее величине.

После этой демонстрации меняют жест40 кость поор 6, перемещая ползуны 11, и повторяют демонстрацию в описанном порядке, при этом судят о влиянии жесткости опор 6 на деформации балки при ее колебаниях, 45 При демонстрации изгиба и колебаний балки на жестких опорах фиксатор 12 опор

6 вывинчивают до его касания с пружиной

10, Формула изобретения

50 Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий основание, установленные на основании опоры с регулируемой жесткостью, промежуточную опору, снабженную средством для определения реак55 ции опоры, установленную на опорах балку, снабженную средством для определения ее деформации, связанное с балкой нагружающее устройство и устройство регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможно1663620 стей, он имеет легкоразьемный замок, соединяющий балку и нагружающее устройство и снабженный электромагнитом, а также блок управления, один выход которого связан с электромагнитом, а другой — с устрой2 ством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнены в виде тензодатчиков, соединенных с уст5 ройством регистрации, /9

2 18

16б3620

Составитель А. Глазков

Редактор М. Васильева Техред М.Моргентал Корректор С, Черни

Заказ 2267 Тираж 292 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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