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

Изобретение относится к учебньом приборам и наглядным пособиям, в частности по механике, и может быть использовано в учебном процессе в ВУЗах.

Известен учебный прибор по механике, содержащий шарнирный четырехзвенник, состоящий из станины, шатуна и двух поворотных звеньев, соединяющих станину с концами шатуна, и электродвигатель, соединенный с .одним из поворотных звеньев посредством муфты l7.

Недостаток прибора - ограниченные демонстрационные возможности, обусловленные постоянными размерами длин звеньев и постоянной угловой скоростью ведущего звена.

Целью изобретенияявляется расширение диапазона демонстрационных возможностей путем изменения длин звень ев и обеспечения переменной угловой скорости.

Поставленная цель достигается тем, что учебный прибор по механике, содержащий шарнирный четырехзвенник, состоящий из станины, шатуна и двух поворотных звеньев, соединяющих станину с концами шатуна, и электродвигатель, соединенный с одним из поворотных звеньев посредством муфты, имеет дополнительный электродвигател и редуктор с некруглыми и зубчатыми колесами, связывающий электродвигатель со вторым noBopOTHfcOM звеном, при этом шатун и поворотные звенья . имеют прорези, а шарниры, связывающие их, установлены в прорезях в месте их пересечения.

На фиг. 1 показан прибор, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху г на фиг. 3-7 - варианты.кинематических схем прибора при различных де-. монстрациях.

Учебный прибор содержит шарнирный четырехзвенник, состоящий.из станины 1, двух noBopoTHbJX звеньев 2 и 3 и шатуна 4, концы которого шарнирно связаны с звеньями 2 и 3. Подвижные звенья 2, 3 и 4 имеют прорези, а шарниры 5 и 6, связьшающие эти звенья, установлены в прорезях в месте их пересечения и имеют зажимные винты.

. Вал 7 звена 2 расположен в подшипнике 8, а вал 9 звена 3 - в подшипнике 10. Вал 7 с помощью сцепной муфты 11 связан с электродвигателем 12, а вал 9 через сцепную муфту 13 и редуктор, состоящий из некруглых кол.ес 14 и 15, связан с электродвигателем 16.

Звенья 2, 3 и 4 снабжены датчиками скорости или ускорений 17 и вычерчивающим устройством 18.

Прибор работает следующим образом

Перемещением шарниров 5 и 6 вдоль пазов кривошипа пов.оротных звеньев 2j 3 шатуна 4 и закреплением их в

нужном положении устанавливают необходимую длину перечисленных звеньев и включают с помощью муфт 11 или 13 один из двигателей: 12 или 16. При работе устройства датчики 17 воспринимают скорости или ускорения звеньев 2, 3 и 4 и преобразуют их в электрические сигналы, которые передают в регистрирующую аппаратуру (не показана) . С помощью вычерчивающих устройств 18 записывают траекторию движения интересующей точки звена на бумаге, закрепленной на станине 1

Возможны различные варианты функционального использования прибора.

Случай 1-й. Звено 2 делают кривошипом, звено 3 - коромыслом и включают электродвигатель 12, который через включенную муфту 11 и вал 7 приводит в движение шарнирно-рычажный механизм, схема которого представлена на фиг. 3. В этом случае с помощью датчиков 17 и вычерчивающего устройства 18 изучают вращательное движение звена 2, плоскопараллельное движение звена 4и возвратно-вращательное движение звена 3 при равномерном вращении кривошипа 2

Случай 2-й. Если длина звена 2 равна длине звена 3, то при включенной муфте 11 и при работающем электродвигателе 12 изучают вращательное движение звеньев 2 и 3 и поступательное движение звена 4 при равномерном вращении кривошипов 2 и 3 :(фиг. 4)„

Случай 3-й. Если разъединяют звенья 2 и 4, то при работающем электродвигателе 12 и включенной муфте 11 изучают равномерное вращательное движение звена.2 (фиг. 5J. .

Случай 4-й. Если разъединяют звенья 3 и 4, то при работающем электродвигателе 16 и включенной муфте 13 изучают неравномерное вращательное движение только звена 3 (фиг.6).

Случай 5-й. Если размеры звеньев установлены так, как показано на фиг. 4, то при работающем электродвигателе 16 и включенной -муфте 13 изучают неравномерное поступательное движение звена 4.

Случай 6-й. Если Звено 3 делают кривошипом, а звено 2 - коромыслом (фиг. 7), то изучают плоскопараллельное движение звена 4 и возвратно- вращатель ttoe движение звена 2 при неравномерном врсодении кривошипа 3 от электродвигателя 16 при включенной муфте 13.

Все варианты использования предложенного устройства можно осуществить при различных размерах звеньев.

Если отключить оба электродвигателя 12 и 16 с помощью муфт 11 и 13, то все виды движения можно -изучить в замедленном темпе от PWIHOFO привода

Применение предлагаемого учебного прибора позволяет повысить эффективность учебного процесса за счет расширения демонстрационных возможностей.

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МЕХАНИКЕ, содержащий шарнирный четырехзвеннкк, состоящий из станины, шатуна и двух поворотных звеньев/ соединяющих станину с концг1ми шатуна, и электродвигатель, соединенный с одним из поворотных звеньев посредством муфты, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем изменения длин звеньев и обеспечения переменной угловой скорости, он имеет дополнительный электродвигатель и редуктор с некруглыми и зубчатыми колесами, связывающий электродвигатель со вторым поворотным звеном, при этом шатун и поворотные звенья имеют проре- зи, а шарниры, связывающие их, установлены в прорезях в месте их пересечения.1

N

I

.Л

g

Фиг. 2