Учебный прибор по сопротивлению материалов
(72) Авторы изобретения
Ю.М. Барданов и М.А. Вильга (7l) Заявитель
Одесский инженерно-строительный институт (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ I
Изобретение относится к учабным приборам и наглядным пособиям и может
;быть использовано для лекционных демонстраций при изложении курса сопротивления материалов.
Известны учебные приборы для демон страции потери устойчивости вертикаль ных стоек под действием критической силы Р 1) н $2).
Недостатком указанных приборов яв»
I ляется невозможность демонстрации потери устойчивости, без дополнительнык устройств, заделанных в основании стоек.
Известен учабный прибор по сопротивлению материалов, содержащий стойку и ивоор грузов иоя кроииоивя ия стоккв(3).
Недостатком известного прибора является постоянная жесткость основания, ввиду чего возможна демонстрация влияния изменения жесткости основания на величину критическбй силы. Кроме того, затруднена демонстрация влияния измевенин высоты точки приложения силы на потерю устойчивости.
Бель изобретения - демонстрация по-. тери устойчивости вертикального стержня
:в зависимости от величины критической
5 силы и высоты точки ее приложения при различной жесткости основания.
Поставленная цель достигается тем, что учебный прибор по сопротивлению ма.1о териалов, содержащий основание, стойку и юбор грузов для крепления их ю стой"ке, содержит установленную на основании шарнирную опору, в которой смонтирована стойка, горизонтальную направляющую, pBgHB71&80 расположенну1о K 01lop9 ползут с роликами, установленный на юправляюшей, и горизонтальный упругий стержень, расположенный между роликами и жестко закрепленный одним концом на вертикально ной стойке.
На фиг. 1 изображен прибор, виц сбоку; ю фиг. 2 сечение А-.А. на фиг. 1.
3 М7
Прибор содержит основание 1, вертьканьную стойку 2 с грузами 3 и штифтом 4- для ограничения установки грузов, шарнирную опору 5, горизонтальный упругий стержень 6, рОлики 7, установленные на вилке 8 с горизонтальной осью 9, закрепленной в ползуне 10 со стопорным винтом 11, направляющую 12, расположенную радиально к стойке 2 и несущую ползун 10.
Демонстрация . на приборе при чтении ,лекций производится в следующей последовательности.
Демонстрируют устойчивое положение равновесия вертикальной стойки 2, нагруженной грузами Ро, меньшими, чем критическая сила Р р, соответствующая загружению верхнего конца стойки и удалению точек касания стержня с роликами 7 от оси опоры 5 на величину Q4 .
При этом ось горизонтального стержня 6 остается прямолинейной, а стойка 2— вертикальной. При устранении причин малых конечных отклонений стойки от вертикального положения она возвращается в это положение.
Демонстрируют потерю устойчивости стройки 2 при грузе Р 7 Р р. При этом стойка занимает наклонное положение, а стержень 6 искривляется.
Удаляя точки касания стержня 6 с роликами 7 от оси опоры 5 на расстояние С, причем Рк р (Рк д дем онст ри(2.y () руют потерю устойчивости при грузе
Р1 7 Р, соответствующей жесткости (27 основайия, характеризуемой величиной Ц .
Демонстрируют неустойчивое состояние стойки 2, нагруженной на верхнем конце при Р ) -Р„ р причем Р Р;.
Демонстрйруют устойчивое состояние стойки при грузе Р, расположенном на штифтах 4.
При проведении лабораторных занятий экспериментально подбирается величина
:критического груза Р„, соответствую»
0) щего расстоянию 0„.. По ряду значений
Р " и g„ можно построить график зависйости этих величин, показывающий как
И уменьшается P р с ростом g .
Предлагаемый прибор позволяет, ис5 пользуя тОлькО три различных величины грузов и два положения полэуна беэ дополнительных измерений, быстро и наглядно во время лекции продемонстрировать качественное влияние изменений
1О жесткости опоры, а также высоты приложения грузов на критическую силу, при проведенйи лабораторных занятий можно с.необходимой степенью точности построить график зависимости P "к отф !
Формула изобретения
Учебный прибор по сопротивлению ° материалов, содержащий основание„стойро ку и набор грузов для крепления их на стойке, отличающийся тем, что, с целью демонстрации потери устойчивости вертикального стержня в зави» .симости от величины критической силы
25 И высоты точки ее приложения при различной жесткости основания, он содержит установленную на основании опору, в которой смонтирована стойка, горизонтальную.направляющую, радиально расположенную к опоре, ползун с ролика- ми, установленный на направляющей, и горизонтальный упругий стержень, расположенный между роликами и жесткозакрепленный одним концом на вертикальНой С ОЙКЕ °
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
No 572833, кл. (л 09 В 23/06, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
% 599280, кл. 9 09 В 23/06, 1978.
3. Лабораторные работы по сопротивлению материалов.
3. Беляев Н.М. Лабораторные работы
4 по сопротивлению материалов. М., 1956, с. 194 (прототип).
Составитель Б. Андреев
Редактор С. Крупенина Текрец М. Костик Корректор Е. Рошко
Заказ 10311/39 тираж 48В Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4
