Строительный пружинный элемент для учебных целей

 

mc.-«сжкззмлл плтект:() уБЯЕСЕЛй библиотека МБЛ

Класс 42п, 11

АВТОРСНОЕ СВНДГПЛВС16О НА ИЗЫРLT1llM

ОПИСЯНИЕ строительного пружинного элемента для учебных целей.

К зависимому авторскому свидетельству С. А. Шабалина, заявленному

3 января 1935 года (спр. о перв. № 160719).

Основное авторское свидетельство иа имя того же лица от 31 августа 1934 года № 38362.

0 выдаче зависимого авторского свидетельства опубликовано 31 мая 1935 года. (229) В основном авторском свидетельстве

¹ 38362 описан строительный пружинный элемент для учебных целей, непосредственно указывающий сжатие или растяжение, возникающее в изучаемых частях фермы. В настоящем предложении упомянутый строительный элемент применен для изучения усилий, возникающих в модели балки, имеющей подвижную и неподвижную опоры, причем неподвижная опора выполнена из двух строительных элементов, а подвижная состоит из одного такого же элемента; для указания направления усилий эти элементы снабжены стрелками-указателями.

На чертеже изображена модель балки с опорами из строительных пружинных элементов и грузом, производящим давление на балку.

Балка АВ лежит на двух опорах, из них  — подвижная, А — неподвижная.

Неподвижная опора состоит из двух элементов AG и AD, шарнирно соединенных с рамою модели и балкой. Подвижная опора состоит из одного элемента BE, тоже шарнирно соединенного с балкой и рамой. Элемент AD может перемещаться по направляющей дуге, прикрепленной к раме, причем для уменьшения трения в конце его вставлен ролик.

Для указания направления силы, действующей на балку АВ, в точке С прикреплена рейка GO, к которой подвешивается груз Р.

Направления опорных давлений указываются рейками, прикрепленными к элементам. Возникающие опорные давления от приложенной силы P указываются отклонением стрелок, имеющихся на элементах.

При сжатии элемента стрелка отклоняется на половину диска, окрашенную в красный цвет, а при растяжении — на половину, окрашенную в синий цвет.

На этом же приборе, с помощью рейки OF, подвешенной к рейке OG в точке О и рейки Fh, подвешенной вточкеС и соединенной планкой he со стержнем

AD, можно получить силовой треугольник, указывающий величину опорных реакций, а следовательно и опорных давлений.

Рейка Fh остается параллельна стержню AD благодаря тому, что длина планки he равняется величине АС, а рейка OF параллельна стержню BE благодаря собственному весу.

Основная цель этого прибора †показать в наглядной форме, каково должно быть направление неподвижной опорной реакции, а также величины реакции при различных направлениях действия силы Р на балку, лежащую на двух опорах.

Подвесив груз P и перебросив нить через один из блоков 1 †, прикрепленных к раме, получают давление силы на балку, а направление силы будет соответствовать положению стрелки КС. От этой силы возникнут опорные реакции, которые будут уравновешивать силу Р.

Направление подвижной опорной реакции совпадает с нацравпением элемента BE и указывается рейкой МВ, направление же неподвижной опорной реакции подлежит определению. При направлении элемента AD, которое не соответствует действительному направлению неподвижной опорной реакции, от действия силы Р будет возникать давление еще . и в стержне А0, что будет видно по отклонению стрелки в этом элементе. Для отыскания направления неподвижной опорной реакции, соответствующего действительному, следует перемещать элемент АD по направляющей дуге, и в тот момент, когда элемент AD примет положение, вполне соответствующее действительному, элементAG перестанет испытывать давление и стрелка остановится на линии раздела окраски диска, т. е. элемент не работает.

Таким образом сила Р уравновешивается двумя опорными реакциями, а по теореме равновесия трех сил, уравновешенных, но не параллельных и лежащих в одной плоскости, эти три силы должны сходиться в одной точке, что и подтверждается на этом приборе — в тот момент, когда стержень А0 перестает работать, три рейки

AN, ВЛ и OG сходятся в одной точке.

Следовательно, одно из основных положений теоретической механики, предлагаемое учащимся в абстрактной форме с помощью мела, удается продемонстрировать в конкретной наглядной форме, что в значительной мере помогает представить и запомнить одно из важных основных положений механики. Одновременно на этом приборе автоматически и в весьма наглядной форме получаются величины этих двух опорных реакций в виде треугольника OCF.

На этом же приборе можно продемонстрировать еще ряд других положений, например, когда сила Р будет параллельна подвижной опорной реакции, то тогда неподвижная опорная реакция будет параллельна силам.

П ред мет изобретения.

1. Строительный пружинный элемент для учебных целей по авторскому свидетельству № 38362 в применении его для изучения усилий, возникающих в модели балки, имеющей подвижную и неподвижную опоры, отличающийся тем, что неподвижная опора А выполнена из двух строительных элементов Аб и АВ, а подвижная состоит из элемента BE, причем для указания направления усилий элементы AD u BE снабжены стрелкамиуказателями МС и NA, 2. При модели балки АВ по и. 1 применение поворотной на оси стрелки КС, находящейся под воздействием груза Р, перекинутого через один из блоков 1 — 1Ч.

3. При модели балки по и. 1 применение реек ОР и РЪ, соединенных планкой Ье с элементом AD, каковые рейки служат для построения силового треугольника.

В зависимому авторскому свидетельству С. А. Шабалина

Ж 43216

Элслерт л редактор Н. И. Ущешев

Тки..йечатлый Труд". Зак. 3774 — 400