Учебный прибор по строительной механике Советский патент 1986 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебным приборам, в частности, по строительной механике.

Цель изобретения - расширение де монстрационных возможностей прибора путем демонстрации сущности метода перемещений.

На фиг. 1 изображен прибор,общий вид; на фиг. 2 - панель с пазами; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4-8 - прибор на различных этапах его демонстрации.

Учебный прибор содержит панель 1 с криволинейными пазами 2, испытуемый образец, выполненный в виде гибких линеек 3 - 8,и устройство для силового воздействия на образец, состоящее из установленных в пазах 2 винтов 9 с фиксирующими гайками 10, при этом гибкие линейки 3-8 соединены в статически неопределимую раму таким образом, что линейки 3-5 первой группы последовательно соединены при помощи узлов 11 и 12 между собой и свободный конец одной из крайних линеек (5) связан с панелью 1 посредством подвижного шарнира 13, а вторая группа линеек 6-8 расположена перпендикулярно к линейкам 3-5. Линейка 6 жестко соединена с панелью 1 .и посредством узла 14 со свободнь1м концом линейки 3. Линейки 7 и 8 одним концом связаны с узлами 11 и 12, а другим концом посредством подвижного шарнира 15 и неподвижного шарнира 16 с панелью 1. Каждый из углой 11, 12 и 14 неизменно связан со своим винтом 9 средства для силового воздействия.

Кроме того, прибор имеет световое табло 17 с пластинами 18 - 22 с изображением эпюр изгибающих моментов и пластиной 23 с изображением основной системы рамы -и канонических уравнений метода перемещений для нее, а в пазаг 2 панели 1 установлены контакты (не показаны), взаимодействующие с винтами 9 и электрически связанные со световым табло 17.

Прибор работает следующим образом. Прибор включают в электросеть. При зтом высвечивается изображение 23 табло 17, Сопоставляя появившееся изображение с моделью рамы, смонтированной на панели 1, поясняют учащимся, как образована основная система для зтой рамы и какой вид имеют в данном случае кaнoничeckиe уравне

ния метода перемещений. После этого, ослабив гайку 10, вручную воздействуют на узел 14, при этом, оставив затянутыми гайки 10 узлов 11 и 12, поворачивают этот узел и фиксируют его, затягивая гайку 10. В результате (фиг. 4) линейки 3 и 6 изгибаются }i оказывается высвеченной пластина 18 с изображением эпюры изгибающих моментов рамы. Обращают внимание аудитории на соответствие этой эпюры форме изогнутых осей линеек рамы. Ослабив гайку 10, возвращают узел 14 в исходное положение, что сопровождается выпрямлением линеек 3 и 6. Фиксируют, затягивая гайку 10, узел 14. Затем, ослабляя гайку 10, освобождают узел 11 и, повернув его, фиксируют в этом положении. При этом оказываются изогнутыми (фиг, 5) линейки 3, 4 и 7 и высвечивается пластина 19 с изображением эпюры изгибающих моментов рамы, соответствующей форме изогнутых осей линеек рамы. Возвращая узел 11, а вместе с ним и линейки 3, 4 и 7 В исходное положение, затягивают гайку 10, Затем, ослабляя гайку 10, поворачивают узел 12, изгибая линейки 4, 3 и 8, При этом высвечивается пластина 20

с изображением эпюры изгибаюш х моментов, соответствующей форме изогнутых линеек (фиг, 6).

Ослабив гайки узлов 14, 11 и 12 и воздействуя только на один из них,

например узел 12, перемещают все узлы вдоль оси линеек 3, 4 и 5.Затянув любую из .гаек 10, фиксируют смещение узлов рамы. При этом изогнутыми оказываются линейки 6, 7 и 8 и просвечивается пластина 21 (фиг,7),

Возвратив модель рамы в исходное положение, при котором все ее линейки прямые, ослабляют гайку узла 14, затягивают.гайки узлов 14 и 12 и перемещают узел 11 с линейкой 7 вдоль оси последней. Затянув гайку 10,фиксируют узел 11. В этом случае изогнутыми оказываются линейки 3 и 4, а эпюра изгибающих моментов высвечивается на пластине 22. Обращают внимание учащихся на соответствие этой эпюры форме изогнутых осей линеек. Затем поясняют учащимся, как определяют коэффициенты при неизвестных и правые части канонических уравнений, которые высвечены на пластине 23.

Прибор позволяет демонстрировать сущность одного из основных методов

стержневых конструкций - метода перемещений .

Формула изобретения

1. Учебный прибор по строительной механике, содержащий панель, испытуемый образец, вьтолненный в виде гибких линеек, и устройство для силово- го воздействия на образец, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем демонстрации сущности метода перемещений, в панели выполнены расположенные по одной линии криволинейные пазы, средство для силового воздействия состоит из установленных в пазах панели винтов с фиксирующими гайками, а гибкие линейки соединены в статически неопределимую раму,при этом линейки первой группы связаны

силового воздействия и послбдователь- но соединены между собой, свободный конец одной из крайних линеек связан с панелью посредством подвижного шарнира, а вторая группа линеек располо жена перпендикулярно к последовательно соединенным линейкам, одна из них жестко соединена с панелью и со свободным концом другой крайней линейки, а остальные связаны одним концом с узлами, соединякицими линейки первой группы, а другим концом посредством

и подвижного шарниров неподвижногос панелью.

2.Прибор ПОП.1, отличающий с я тем, что он имеет световое табло с изображением эпюры изгибающих моментов, а в пазах панели установлены контакты, взаимодействукицие с винтами и электрически связанные со световым табло.

-+

S а

rOt

(7.

1ti.

19

iS09u«. /

11

22

гз

Изобретение относится к учебному прибору по строительной механике и позволяет расширить демонстрационные возможности путем демонстрации сущности метода перемещений. Испытуемый образец выполнен в виде гибких линеек (ГЛ) 3, 4, 5 и трех последующих. Устройство для силового воздействия на образец состоит из винтов 9 с гайками 10, установленных в пазах 2 панели 1. ГЛ 3,4,5 и три последующие, .соединены в статически неопределимую раму так, что первая группа ГЛ 3,4,5,связана с винтом 9 устройства для силового воздействия на образец и между собой ГЛ 3,4,5 последовательно соединены винтами 9 узлов 11 и 12. Свободный конец ГЛ 5 связан с панелью 1 через шарнир. Вторая группа состоит из трех ГЛ, последующих за ГЛ 3,4,5, и расположена перпендикулярно к ГЛ 3, 4, 5. Одна ГЛ из второй группы жестко соединена с панелью 1 и через винт 9 узла 14 со свободным концом ГЛ 3. Две другие ГЛ из второй группы одним концом связаны с винтами 9 узлов 11 и 12, а другим концом через шарниры - с панелью 1. Световое табло имеет пластины с изображением эпюр изгибающих моментов и пластину с изображением основной системы рамы и канонических уравнений метода перемещения для нее. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. с S (Л /4 e.j

JQ

lo

;4

wr

я

f7.

н

.W -л.

я

wr

ттттг

Редактор А. Огар

Составитель Г, Самбикина

Техред В.Кадар . Корректор В. Бутяга

Заказ 4724/55Тираж 455Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и «эткрытий 113035,Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S гг4т

41

сгт

,12

п

W qr

J7 гг