Учебный прибор по строительной механике Советский патент 1984 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к области учебных приборов и наглядных пособий, в частности, по строительной механике и может быть использовано в учебном процессе вузов. Известен учебный прибор по строительной механике, содержащий упругий вертикальный стержень, шарнирно закрепленный в верхней неподвижной и нижней подвижной опорах, стойку, жестко связанную с верхним торцом стержня, и набор грузов 1. Известный прибор не позволяет демонстрировать влияние изменения упругости связей на устойчивость системы. Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей прибора. Для достижения поставленной цели учебный прибор по строительной механике, содержащий упругий вертикальный стержень, шарнирно закрепленный в верхней неподвижной и нижней подвижной опорах, стойку, жестко связанную с верхним торцом стержня, и набор грузов, имеет неподвижную вертикальную направляющую и подпружиненный ползун, жестко связанный с нижней опорой, размещенный в направляющей и имеющий винт для регулировки натяжения пружины ползуна. На чертеже показан учебный прибор по строительной механике, общий вид. Учебный прибор содержит вертикальный упругий стержень 1 с неподвижной верхней шарнирной опорой 2 и подвижной нижней шарнирной опорой 3. С верхним торцом стержня 1 жестко соединена стойка 4, предназначенная для установки съемных грузов 5. С опорой 3 жестко соединен ползун 6, размещенный в неподвижной направляюш,ей 7 и связанный пружиной 8 с регулировочным винтом 9. Направляющая 7 и опора 2 установлена на штативе 10. Учебный прибор работает следующим образом. Стойку 4, свободную от грузов 5, три раза выводят из вертикального положения, предоставляя ее затем самой себе. Первый раз это делают, когда пружина 8 предварительно сжата винтом 9, второй - когда пружина 8 ненапряжена, и третий раз, когда она растянута винтом 9. Предоставленная самой себе стойка 4 совершает колебания с наибольщей частотой в третьем случае и с наименьшей частотой в первом случае. Такое поведение стойки 4 позволяет утверждать, что податливость упругого защемления стойки 4, которое реализует стержень 1, повышается по мере сжатия последнего, а жесткость упругого защемления можно повысить, растянув стержень 1. Затем, снова выводят стойку 4 из вертикального положения и подбирают тот минимальный груз 5, насаженный на стойку 4, при котором она не возвращается в вертикальное положение. Так определяют значение критической нагрузки на стойку когда пружина 8 сжата, когда она ненапряжена и когда она, с помощью винта 9, растянута. Сопоставление критических нагрузок позволяет заключить, что стойка 4 наиболее устойчива, когда ее упругое защемление наиболее жестко. Стойка 4 наименее устойчива, когда ее упругое защемление наиболее податливо. Наконец, устойчивость стойки имеет промежуточное значение, когда ее упругое защемление предварительно не напряжено. Таким образом демонстрируют влияние податливости упругого защемления на частоту собственных колебаний системы и ее устойчивость. Применение предлагаемого прибора позволит повысить эффективность и наглядность обучения.

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКЕ, содержащий упругий вертикальный стержень, шарнирно закрепленный в верхней неподвижной и нижней подвижной опорах, стойку, жестко связанную с верхним торцом стержня, и набор грузов, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он имеет неподвижную вертикальную направляющую и подпружиненный ползун, жестко связанный с нижней опорой, размещенный в направляющей и имеющей винт для регулировки натяжения пружины ползуна. (Л О1 4: