Демонстрационный прибор по строительной механике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям и может быть использовано при изучении раздела Продольно-поперечный изгиб в курсе строительной механики. Известен прибор по сопротивлению материалов, содержащий штатив, нагр жающий шток, испытуемый стержень, шарнирно закрепленный концами на шт ке и основании штатива, промежуточную опору с пластинчатой пружиной, соединительные звенья с ползунами, установленными на испытуемом стержне, пластинчатой пружине и стойке штатива и набор rpyaoefl. Недостатком известного прибора является то, что он не позволяет демонстрировать влияние предварительного напряжения промежуточной опоры на прочность и жесткость стержня, подверженного продольнопоперечному изгибу. Цель изобретения - расширение диапазона демонстрируемых положений теории продольно-поперечного изгиба. Поставленная цель достигается тем, что прибор, содержащий штатив, нагружающий шток, испытуемый стержень, шарнирно закрепленный концами на штоке и основании штатива, промежуточную опору с пластинчатой пружиной, соединительные звенья с ползунами, установленными на испытуемом стержне, пластинчатой пружин и стойке штатива, и набор грузов, содержит установленный на стойке неподвижный блок, перекинутый через него гибкий . элемент и подвеску для грузов, закрепленную на одном конце элемента, при этом второй конец последнего закреплен на ползуне испытуемого стержня, а ползун, расположенный на штативе, шарнирно соедине с ползуном пластинчатой пружины. На фиг.1 показан предлагаемый прибор, общий ВИД; На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. .Демонстрационный прибор по строительной механике содержит стержень концы которого прикреплены неподвижным 2 и подвижным 3 шарнирами к осно ванию 4 и штативу 5 прибора соответ ственно. Хвостовик шарнира 3 снабжен буртиком б, ограничивающим перемещение шарнира 3. На буртик б могут опи раться грузы 7, насаженные на хвосто вик шарнира 3. Ползуны 8 и 9, насаженные соответственно на стержень. 1 и пластинчатую пружину 10, при,соединены шарнирами к горизонтал ному соединительному звену 11. Полз насаженный на пластинчатую пружнну и стойку штатива 5, состоит из двух втулок 12 и 13, соединенных одна к другой шарниром 14, К ползуну 8 одн (КОНЦОМ прикреплен гибкий элемент 15 перекинутый через неподвижный блок 16. Другим концом гибкий элемент прикреплен к подвеске 17, на которой могут размещаться грузы 18. Прибор работает следукндим образом. 1.Воздействуя на шарнир 14, фиксируют втулку 12 так, чтобы ее ось быра вертикальна. При этом втулка 12 не будет воздействовать на пластинчатую пружину 10 в промежуточной опоре стержня 1 не возникнет предварительных напряжений. Затем перемещают ползун(втулки 12 и 13 и шарнир 14 из одного положения в другое вверх по штативу 5. В каждом из положений ползуна(втулок 12 и 13 и шарнира 14 на подвеску 17 устанавливают груз 18 и обь ащают внимание аудитории на то, что при любом конечном значении жесткости промежуточной опоры любой груз 18 вызывает изгиб стержня 1. 2.Для каждого из положений,.удалив груз 18,,устанавливают груз 7 на хвостовик шарнира 3 и доводят стержень 1 до потери устойчивости. Обращают внимание аудитории на то, что при достижении определенной жесткости промежуточной опоры последняя начинает вести себя как неподатливая промежуточная опора сжатого стержня, в чем проявляется эффект И.Г.Бубнова ; 3.Воздействуя на шарнир 14, фиксируют втулку 12 так, чтобы ее ось была наклонной, а втулка 12 возвышалась над втулкой 13. Это создает предварительное напряжение в промежуточной опоре стержня 1. Устанавливают на подвеску 17 такой груз 18, при котором опорное сечение не переместится и стержень 1 останется прямым - груз 18 не вызывает в стержне никаких деформаций. Здесь внимание аудитории обращают на то, что предварительное напряжение промежуточной опоры для всякого значения ее. податливости может привести к увеличению прочности и жесткости стержня, подверженного поперечному изгибу. 4.Для каждого из положений ползуна, указанных в п.З, при наличии груза 18 на подвеске 17 устанавливают груз 7 на хвостовик шарнира 3. При достаточной массе груза 7 происходит потеря устойчивости сте&жня 1 по той же форме и при три же осевой силе, что и в ситуации, указанной в п.2. Это свидетельствует о тоМ, что предварительное напряжение про межуточной опоры стержня не оказывает влияния на его продольную устойчивость, на что также следует обратить внимание аудитории. Таким образом, проведенная демонстрация убеждает в том, что предварительное напряжение пррмежуточной опоры стержня, не оказывая влияния на его продольную устойчивость,

приводит к возрастанию поперечной жесткости и прочности стержня, пока сжатый стержень с промежуточной опорой остается устойчивым.

Использование прибора в учебном, процессе позволяет повысить усваиваемость учащимися демонстрируемых положений теории продольно-поперечного изгиба.

) ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ПРИБОР П СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКЕ, содержащий тив, нагружающий шток, испытуемый стержень, шарнирно закрепленный ко цами на штоке и основании штатива промежуточную опору с пластинчатой пружиной, соединительные звенья с to О 00 Сл ползунами, установленными на испытуемом стержне, пластинчатой пружине и стойке штатива, и набор грузов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона до юнстрируемых положений теории продольно-поперечного изгиба, он содержит установленный на стойке неподвижнЁлй блок, перекинутый через него гибкий элемент и подвеску для грузов, закрепленную на одном конце элемента, при этом второй конец последнего закреплен на ползуне испытуемого стержня, а ползун,расположенный на штативе, шарнирно соединен S ползуном пластинчатой пружины.