Прибор для демонстрирования действия ветра на крыше зданий

 

з«И

Класс 42 и, 11

Хо 44721

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ прибора для демонстрирования действия ветра на крыши зданий.

К авторскому свидетельству И. Н. Амосова, заявленному 26 февраля

1935 года (спр. о перв. № 163937).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1935 года. (лг) До недавнего времени при расчетах ветровой нагрузки на крыши зданий принималось существование положительного давления ветра на крышу, направленного внутрь здания, тогда как в действительности при этом имеет место обратное явление, т.-е. отрицательное давление изнутри здания, стремящееся поднять крышу. Предлагаемый прибор имеет целью демонстрировать это явление путем применения опрокинутого в сосуд с водой ящика, открытого снизу и поворотно укрепленного на оси. Под действием воздушного потока дно ящика будет принимать тот или иной наклон, наблюдаемый по стрелке-указателю.

На чертеже фиг. 1 — 4 изображают три варианта прибора, причем на фиг. 1, 3 и 4 прибор показан в боковом разрезе и на фиг. 2 — в плане.

Прибор, изображенный на фиг. 1, может служить для демонстрирования действия ветра на плоскую горизонтальную и наклонную крыши с изолированным объемом воздуха под ними.

Прибор состоит из четырехгранного сосуда 1 с водой и такой же формы ящика 2, погруженного открытой и срезанной наискось нижней стороной в воду, над которой он поддерживается наполняющим его воздухом, причем ящик 2 одной стороной укреплен на свободно вращающейся горизонтальной оси 3, опирающейся на стенки сосуда 1. Под. ящиком 2 находится коленчатая трубка 4 с краном, открытый конец которой возвышается над уровнем воды. Трубка 4 служит для нагнетания и высасывания воздуха из-под ящика 2 для придания его дну 7желаемого наклона к горизонту.

Трубку 4 можно также прикрепить и непосредственно к стенке ящика 2 или же заменить ее переносной трубкой, вставляемой под ящик 2 на время нагнетания и высасывания воздуха. Прикрепленная ко дну ящика 2 стрелка 5 указывает на шкале 6 угол наклона плоскости дна 7ящика 2 (пунктиром показан ящик 2 при горизонтальном положении его дна 7). Цифрой 8 обозначена направляющая площадка впереди прибора.

Стрелки справа фиг. 1 и внизу фиг, 2 указывают направление ветра, производимого искусственно вентилятором и т. и., так как пользоваться естественным ветром затруднительно вследствие его неравномерности.

Видоизменение прибора на фиг. 3 предназначено для демонстрирования действия ветра на крышу со свободным доступом наружного воздуха с обеих сторон. Добавочная плоскость 7, являющаяся продолжением плоскости дна 7 ящика 2 и соединенная одним концом с осью 3, опирающейся на стойку 9, ограждена снизу по сторонам стенками 1О для устранения возможности движения воздуха по ее нижней стороне.

Действие описанных приборов заключается в том, что при угле наклона к горизонту плоскостей 7 и 7, не превышающем 30; действие ветра на них вызывает поднятие ящика 2 над водой, в зависимости от скорости ветра и величины поверхностей 7и 7, при большом же наклоне ящик 2, наоборот, погружается в воду.

Видоизменение прибора на фиг. 4 может служить для демонстрирования действия ветра на плоские горизонтальные крыши, двухскатные, полукруглые, полуцилиндрические, куполообразные и конические, причем в двух последних случаях сосуд 1 и кожух 2 могут (но необязательно) иметь цилиндрическую форму.

В этом случае кожух 2 свободно плавает на воде в сосуде 1, причем регистрирующая часть прибора состоит из прикрепленного к кожуху 2 шнура 11, перекинутого через блок 12 с подвешенным на нем грузом 13, приводящим в движение блок 12 и соединенную с ним стрелку 5, перемещающуюся на шкале 6.

Для устранения раскачивания груза 13 от ветра он может быть заключен в вертикальную трубку. Чтобы прижимание ветром кожуха 2 к стенке сосуда 1 не препятствовало перемещению его по вертикали, кожух 2 или стенки сосуда 1 могут быть снабжены несколькими роликами, а для устранения вращения цилиндрического кожуха 2 (что вызвало бы закручивание шнура 11) необходим упор, например в виде вертикального стержня с охватывающей его вилкой.

Предлагаемый прибор может применяться в качестве учебного пособия при изучении физики для демонстрирования явления уменьшения статического давления газообразной среды при движении по поверхности тел, и, в частности, может служить для наглядного показа учащимся строительных техникумов при объяснении расчетов ветровой нагрузки и действия ветра на крыши зданий.

Предмет изобретения.

1. Прибор для демонстрирования действия ветра на крыши зданий, отличающийся применением погруженного в сосуд 1 с водою открытого снизу ящика 2, частично наполненного воздухом и поворотно помещенного на оси 3, дно 7 коего снабжено стрелкой - указателем 5 для отсчета угла наклона последнего под действием воздушного потока (фиг. 1 и 2), идущего вдоль дна 7.

2. Видоизменение прибора по п. 1, отличающееся тем, что ящик 2 снабжен добавочной плоскостью 7, открытой доступу воздуха с обеих сторон и составляющей продолжение дна 7 (фиг. 3).

3. Видоизменение прибора по п. 1, отличающееся тем, что вместо ящика с плоским дном применен свободно плавающий кожух 2, а стрелка-указатель 5 (фиг. 4) укреплена к блоку 12, через который перекинут шнур 11 с грузом, прикрепленный к кожуху 2.

4. При приборе по пп. 1 — 3 применение трубки 4, служащей для нагнетания воздуха в ящик или кожух 2{фиг. 1 — 4).