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

ю

и оэ

Изобретение относится к области учебных и наглядных пособий, в частности, по строительной механике и может быть использовано в учебном про-цессе ВУЗов.

Известен учебный прибор по строительной механике, содержащий закрепленные на основании нижнее зажимное устройство и стойку,установленное на стойке нагружающее устройство, вьтолненное в виде рычага с грузом, шарнирно связанного с толкателем, установленным в направляющем стакане, связанное с толкателем верхнее зажимное устройство с установленным между зажимными устройствами деформируемым объектом lj

Однако известный прибор не позволяет демонстрировать потерю устойчивости тонкостенных гладких и подкрепленных цилиндрических оболочек различных длин и диаметров, нагруженных осевой сжимающей силой и избыточным внешним давлением..

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей прибора путем устранения отмеченного недостатка.

Для достижения поставленной цели учебный прибор по строительной механике, содержащий закрепленные на основании нижнее зажимное устройство и стойку, установленное на стойке нагружающее устройство, выполненное в виде рычага с грузом, шарнирио Связанного с толкателем, установленHbw в направлякйцем станке, связанное с толкателем верхнее зажимное устройство и установленный между зажим ньми устройствами деформируемый объект, имеет установленный на нижнем зажимном устройстве винтовой ограничитель, зажимные устройства вьшолнены в ввде дисков с концентрическими кольцевыми выступами, при этом диск нижнего зажимного устройства имеет канал для соединения с вакуумнасосом, стойка выполнена в виде винта а нагружающее устройство связано с ним посредством ходовой и стопорной гаек, а груз установлен на рычаге с возможностью осевого перемещения. .

На чертеже показана схема предлагаемого прибора по строительной механике.

Прибор имеет закрепленные на основании 1 нижнее зажимное устройство 2

243712

и стойку 3, вьтолненную в виде винта. Верхнее зажимное устройство 4 связано с нагружающим устройством закрепленной на стойке 3 прсредст5 вом ходовой гайки 5 и стопорной гайки 6, между которыми установлена втулка 7. С втулкой 7 связан градуированньй.рычаг 8, на котором с возможностью осевого перемещения уста10 новлен груз 9. Рычаг 8 связан с верхним зажимным устройством 4 посредством установленного в направляющем стакане 10 толкателя 11. На нижнем зажимном устройстве 2 установлен вин15 товой ограничитель 12. Зажимные устройства 2 и 4 выполнены в виде дисков с концентрическими кольцевыми втулками, при зтом диск нижнего зажимного устройства 2 имеет канал

70 13 для соединения трубопроводом 14 с вакуум-насосом 15. Прибор, кроме того, имеет пульт управления 16 и вакуумметр 17. .

Прибор работает следующим обра5 зом.

Испытываемую оболочку устанавли вают на концентрических выступах зажимных устройств 2 и 4, соответствующих диаметру оболочки. Ограничитель

0 12 устанавливают таким образом, чтобы между его верхним торцом и дном глухого отверстия верхнего з.ажимного устройство 4 был зазор, обуславливающий максимально допустимые перемеще, ния оболочки в момент потери устойчивости (с помощью гаек 5 и 6 устанавливают высоту погружающего устройства в соответствии с длиной оболочки) .

0 Демонстрация явления потери устойчивости и определения критической силы гладких и подкрепленных цилиндрических оболочек выполняется следующим образом.

5 Нагружение осевой сжимающей силой.

В исходном положении рычаг 8 нагружающего устройства должен занимать горизонтальное положение. Под0 вижный груз 9 устанавливают на миН1 1ально коротком плече рычага 8, ; Плавно перемещая груз 9 по ptmary 8, добиваются явления потери устойчивости. При этом выбирается ограничитель5 ный зазор, зажимное устройство 4 садится на верхний торец ограничителя 12. Величина критической силы отсчитывается по измерительной шкале 8. Нагружение внешним избыточным давлением. В исходном положении нагружающее устройство отведено в сторону вращением втулки 7 вокруг стойки 3; Зазор между дном глухого, отверстия верхнего зажимного устройства 4 и ограничителем 12 отсутствует. С пульта управления 16 включают вакуумный насос 15, и происходит откачка воздуха из внутренней полости оболочки. Внешнее избыточное давление приводит к потере устойчивости оболочки. Избыточное давление определяется как разность мезкду атмосферным давлением и давлением во внутренней полости оболочки. Нагружение осевой силой и внешним избыточным давлением.. В исходном положении рычаг 8 нагружающего устройства устанавливаfl-r-rT-rjjlEi

Vt 11 1 ют в горизонтальное положение. С помощью подвижного груза 9 создается осевая сжимающая сила, меньшая критической. Далее включается насос 15 до момента наступления потери устойчивости оболочки. Степень разрежения во внутренней полости оболочки контролируется по вакуумметру 17. Таким образом, .предлагаемая учебная установка существенно расширяет дидактические возможности при изучении явления потери устойчивости гладких и подкрепленных цилиндричес ких оболочек, обеспечивая наглядность картины потери устойчивости при различном характере нагружения, различных соотношениях диаметров, , длин и типов подкреплякщих элементов оболочек.

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СТРСЖТБЛЬНОЙ МЕХАНИКЕ, содержащий закрепленные на основании нижнее зажимное устройство и стойку, установленное на стойке нагружающее устройство, вьшопненное в вцце рычага с грузом, шарнирно связанного с толкателем, установленные в направляющем.стакане, связанное с толкателем верхнее зажимное устройство и установленный между зажиннь ш устройствами деформируемый , отличающийс я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем показа потери,устойчивости цилиндрических оболочек, он имеет установленный на нижнем зажимном устройстве винтовой ограничитель, зажимные устройства выполнены в виде дисков с концентрическими кольцевьми выступами, при зтом диск нижнего зажимного устройства имеет канал для соединения с вакуум-насосом, стойка выполнена в виде винта, а нагружающее г устройство связано с ннм посредством ходовой и стопорной гаек, а груз установлен на рычаге с возможностью осевого перемещения.