Учебный прибор по сопротивлению материалов

 

Назначение: изобретение относится к наглядным учебным пособиям и может быть использовано для демонстрации на лекциях по сопротивлению материалов. Цель изобретения - демонстрация механизма деформирования балки, обусловленного поперечными силами. Существо изобретения: прибор выполнен в виде последовательно соединенных прямоугольных рам, жесткие стержни которых соединены шарнирно, а диагонали выполнены в виде четырех предварительно одинаково натянутых пружин, скрепленных шарнирно в центрах блоков. В шарнирах имеются крюки для навешивания грузов, деформирующих балку, образованную соединенными рамами. Перемещение элементов балки наблюдают. 4 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 09 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868226/12 (22) 21.09.90 (46) 23.02.93. Бюл, ¹ 7, (71) Одесский инженерно-строительный институт (72) Ю,M.Áàðäàíîâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 11554411665588, кл. G 09 В23/06,,1988. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОПРОТИВЛЕ-

НИЮ МАТЕРИАЛОВ (57) Назначение: изобретение относится к наглядным учебным пособиям и может быть использовано для демонстрации на лекциях по сопротивлению материалов. Цель изоИзобретение относится к наглядным учебным пособиям и может быть использовано для демонстрации на лекциях по сопротивлению материалов.

Известен учебный прибор по сопротив.лению материалов, выполненный в виде шарнирной рамы, имеющий расположенные по ее диагоналям скрещивающиеся стержни, каждый из которых состоит из же. стких и деформируемых элементов.

Недостатком является то, что прибор не представляет собой модель балки, а упругие кольца при большой их гибкости могут привести к потере устойчивости сжатых диагональных элементов.

Цель изобретения — расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации механизма деформирования балки, обусловленного изолированным влиянием поперечных сил на прогибы, „„. рЦ „„1797144 А1 бретения — демонстрация механизма деформирования балки, обусловленного поперечными силами. Существо изобретения: прибор выполнен в виде последовательно соединенных прямоугольных рам, жесткие стержни которых соединены шарнирно, а диагонали выполнены в виде четырех предварительно одинаково натянутых пружин, скрепленных шарнирно в центрах блоков. B шарнирах имеются крюки для навешивания грузов, деформирующих балку, образованную соединенными рамами. Перемещение элементов балки наблюдают. 4 ил, На фиг,1 показан общий вид прибора; на фиг.2- блок прибора при сборке; на фиг,3 . —. то же, после сборки; на фиг.4 — блок в деформированном состоя нии

Учебный прибор содержит основание 1 в виде П-образной рамы, к стойке которой прикреплена балка, состоящая из блоков, образованных жесткими стержнями 2, соединенными шарнирами 3 и диагональными предварительно одинаково натянутыми пружинами 4, В приборе имеются направляющие 6 и нить 7, в нижних узлах балки— крюки 5.

Балка заключена между двумя направляющими 6, представляющими собой прозрачные пластины, прикрепленные к стойкам П-образной рамы по обе стороны от балки. По оси балки к вертикальным стержням прикреплена нить 7, Учебный прибор работает следующим образом. При подвешивании грузов к крю1797144 кам 5 в каждом блоке одна диагональ удлиняется, а другая укорачивается. При этом в .прямоугольных блоках наблюдаются угловые деформации сдвига так, что вертикальные стержни (поперечные сечения балки) поступательно перемещаются без поворо тов, а нить 7 изображает линию прогибов балки. В приборе достаточно иметь 3-4 последовательно соединенных блока.

Демонстрация на учебном приборе производится в следующей последовательности. Вначале демонстрируется деформированное состояние балки поддействием собственного веса, Перемещения от собственного веса незначительны, что наблюдается при сопоставлении положения контуров блоков и оси балки, наблюдаемых на приборе и вычерченных на прозрачных направляющих 6. Затем к крюкам 5 подвешиваются грузы, При этом за счет удлине- 2О ния одних диагоналей и укорочения других в каждом блоке наблюдаются угловые деформации сдвига в блоках и поступатель-. ные перемещения вниз вертикальных жестких элементов. Балка при этом изгибается, точки ее оси получают вертикальные

О формирования балки, обусловленного изолированным влиянием поперечных сил на прогибы, он имеет дополнительные шар-. нирные рамы, . все рамы последовательно соединены между собой в балку, при этом диагональные элементы выполнены упругими в виде предварительно натянутых пружин, соединенных шарниром.

Формула изобретения

Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий шарнирную раму и связанные с ее вершинами диагональные элементы, о т л и ч a þ шийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации механизма деперемещения (прогибы), поперечные сечения ее не поворачиваются. В балке по мере удаления от точки закрепления наблюдается увеличение прогибов.

Для предотвращения потери устойчивости. сжатых диагоналей блоков предвари-. тельное натяжение пружин должно быть таким, чтобы при максимальных грузах на балку укорочение пружин в наиболее загруженном блоке было меньше предварительного натяжения.

Для сохранения плоской формы изгиба балка заключена между двумя прозрачными пластинами 6, Для удобства регистрации перемещений на поверхности пластин расчерчена прямоугольная сетка, соответствующая контурам блоков до деформации, а также оси балки. На приборе ось балки обозначена нитью 7, прикрепленной к серединам вертикальных стержней блоков.

Учебный прибор по сопротивлению материалов надежен в эксплуатации, компактен, удобен для использования на лекциях, способствует увеличению наглядности, не требует дополнительных измерительных приборов.

1797144

Составитель Т.Горская

Техред М. Моргентал Корректор Q.Êðàaöoâà

Редактор Т.Шагова

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

Заказ 655 Тираж Подписное . 8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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