Учебный прибор по механике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/08 

1 Изобретение относится к учебным прибора по теоретической механике и может быть использовано для демонстрации направления реакции цилиндрического шарнира и других связей, а также Для демонстрации пересечения линий действия трех непараллельных сил, находящихся в равновесии и лежащих в одной плоскости. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является учебный прибор по механике, содержащий балку, концы KOTOI ,рой связаны с установленными на основании подвижно и неподвижно опорами посредством шарниров, каждый из которых выполнен в виде кривошипа с двумя осями, одна кз которых установлена в опоре, а другая связана с балкой, и указатели направления действия сил, жестко связанные с кривошипами и расположенные По линии, соединяющей центры осей кривошиповС /. Недостатком известного прибора являются малые демонстрационные возможности. Цель изобретеиия - расширение демоистра ционных возможностей прибора. Поставленная цель достигается тем, что учеб- 25 ный прибор по. механике, содержащий балку, концы которой св.язаиы с установленными на основании подвижно и неподвижно опорами посредством шарниров, каждый из которых выполнен в виде кривошипа с двумя осями, одна из которых установлена в опоре, а другая связана с балкой, и указатели направле г ния действия сил, жестко связанные с кривоши пами и расположенные по линии, соединяющей центры осей кривоишпов, снабжен по крайней мере одной упругой связью, соединяющей основание с балкой и дополнительным указателем направления действия силы. . При зтом упругая связь вьшолнена в виде соединеннь х между собой пружины и стержня, свободные концы которых шарнирно связаны соответственно с основанием и балкой. Кроме того, в основании выполнена криво г. линейная Прорезь для установки шарнира, связывающего пружину с основанием. При этом дополнительный указатель направления действия сил жестко связан со стержнем н установлен вдоль него. На фиг. 1 показан предлагаемый прибор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Прибор состоит из основания 1, на котором

установлена неподвижная опора 2. Шарнир 3 может быть выполнен в виде кривошипа, крлйние оси 4 которого установлена в опоре 2, а средняя ось 5 размещена в балке 6. Направ;-. ление действия реакции шарнира 3 показывает указатель 7, который жестко связан с осЬю 4

находится в равновесии.

Техники-экономическая эффективность предлагаемого прибора заключается в расширении демонстрационных возможностей, что 55 обеспечивает большую наглядность действия сил и реакций опор. 5 и направлен вдоль линии, соединяющей центры осей 4 и 5 в соответствующую сторону. Другой конец балки 6 опирается на подвижную опору 8, шарнир которой может быть выполнен точно также, как и шарнир 3 неподвижной опоры 2 и снабжен указателем направления действия сил.. Возможно использование прибора, в котором вместо подвижной опоры будет стержневая или гибкая связь, шарниры которых вьшолнены в виде кривошипов и снабжены указателями направления действия сил. Прибор снабжен упругой .связью,. установ : ленной в прорези балки 6 и выполненной в стержня 9, связанного с балкой 6 щарниром 10. Другой конец стержня 9 соединен с пружиной 11, которая посредством шарнира 12 связана с основанием 1. При зтом шарнир 12 ; может перемещаться в криволинейной прорези 13, которая выполнена таким образом, что при различных положениях шарнира 12 пружина 11 натянута с некоторой силой. Направление Действия силы пружины, а следовательно, и всей упругой связи показывает указатель 14, жестко связанный со стержнем 9 и установленный вдоль оси, соединяющей его центры шарниров. Направления указателей действия сил выбраны таким образом, что они показывают истинные направления сил, действующих на балку 6. Упругая связь может быть установлена как между опорами балки 6, так и на ее концах, за пределами любой из опор, а также может быть установлено две и более таких связей, для демонстрации нескольких сил, приложенных к балке в разных точках. Учебный прибор по механике работает следующим образом: Для демонстрации направлений реакций связей устанавгливают упругую связь в различные положения, при этом пружина создает нагрузку на балку, соответствующую внешней силе, а указатель 14 показывает направ, ление этой силы. Если прибор установить на демонстрационной доске, можно при помощи хшнейки продлить действия .всех сил до пересечения их в одной точке и таким образом продемонстрировать тоерему о трех непараллельных силах, расположенных в одной плоскости и приложенных к телу, которое

--kXVvXXNV уХЧЧХЧУчД фиг.2

ЬУЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ, содержащий балку, концы которой связаны с установленными на основании подвижно и неподвижно опорами посредством шарниров, каждый из которых вьшолнен в виде кривоши па с двумя осями, одна из которых установлена в опоре, а другая связана с балкой, иуказатели направления действия сил, жестко связанные с кривошипами и расположенные iZ 1f-, ( г-..-,, . -.1.:;(;. 3 --,с;.лй и , О о СП по линии, соединяющей центры осей криво шипов, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он снабжен по крайней мере одной упругой связью, соединяющей основание с балкой и Дополнительным указателем направления действия силы. 2.Прибор по п. 1, отличающий с я тем, что упругая связь вьшолнеиа в виде соединенных между собой пружины и стержня, свободные концы которых шарнирно связаны соответственно с основанием и балкой. 3.Прибор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в основании выполнена криволинейная. прорезь для установки шарнира, связывающего пружину с основанЧем. 4.Прибор ПОШ1. 1 и 2, отличаю-щ и и с я тем, что дополнительный указатель направления действия сил жестко свя- зан со стержнем и установлен вдоль него,