Учебный прибор по теоретической механике Советский патент 1987 года по МПК G09B23/08 

1

Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике и предназначено для демонстрации поло Жения мгновенного центра скоростей, подвижной и неподвижной центроид при плоском движении твердого тела.

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач и повышение наглядности демонстрации положения мгновенного центра скоростей.

На фиг.1 представлен учебный прибор , общий вид ; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Учебный прибор по теоретичес

кой механике содержит модель механиз- ма, состоящую из неподвижной пластины 1 с изображением центроиды 2 (пунктирной линией), расположенную над ней подвижную прозрачную пластину 3 с изображением подвижной центроиды 4, имеющую прорезь 5 с размещенным в ней ползуном 6 и ось 7 вращения, проходящую сквозь неподвижную пластину 1 Учебный прибор имеет также средство для указания мгновенного центра скоростей, состоящее из установленных между пластинами 1 и 3 стержня 8, связанного с осью 7 вращения, имею- щего установленную в подвижной пластине 3 на одной линии с ее прорезью цапфу 9, и связанной с ползуном 6 штанги 10-, пересекающейся со стержнем 8 и расположенной перпендикуляр13

При непрерывном вращении рукоятки 15 подвижная пластина 3 совершает плоское движение. Точка пересечения осей стержня 8 и штанги 10, определяющая положение мгновенного центра скоростей подвижной пластины и совпадающая с точкой касания центроид, соответствуюш йх установно прорези 5, стойку 11, установленную на неподвижной пластине 1, и свя- 35 ленному положению кронштейна, пере- занный со стойкой 11 посредством сто- мещается по центроидам. При этом порного винта 12 кронштейн 13,соединенный с возможностью поворота вокруг цапфы 14 ползуном 6. Ось 7 вра40

демонстрируется мгновенный центр скоростей.

Учебный прибор обеспечивает большую наглядность демонстраций мгновенного центра скоростей для произвольных положений механизма, демонстрации подвижной и неподвижной центроид, качения без проскальзывания подвижной 45 центроиды по неподвижной -при непрерыв ном движении механизма прибора, а также позволяет варьировать параметром прибора для демонстрации различных по виду центроид.

щения имеет рукоятку 15. Направления векторов скорости двух точек подвижной пластины 3, совпадающих с осями цапф 9 и 14,перпендикулярны направлению продольных осей стержня 8 и штанги 10.

Следовательно, проекции точки пересечения продольных осей стержня 8 и штанги 10 на подвижную 3 и неподвижную 1 пластины определяют мгновенный центр скоростей подвижной пластины и принадлежат одновременно подвижной 2 и неподвижной 4 центроидам.

Изменяемым параметром учебного прибора является отношение расстояния 55 ханике, содержащий модель механизма.

50

Формула изобретения Учебньм прибор по теоретической ме

между осями 7 вращения и цапфы 14 к расстоянию между осями 7 вращения и цапфы 9. Если это отношение меньше или равно единице, центроиды будут

состоящую из неподвижной пластины с изображением центроиды, расположенную над ней подвижную прозрачную пластину с изображением подвижной

10

20 57622

замкнутыми кривыми, если больиш единицы - центроиды разомкнутые кривые, имеюшлё бесконечно удаленные точки.

Расстояние между осями 7 вращения и цапфы 14 устанавливается фиксированием положения кронштейна 13 в стойке 11 стопорным винтом 12. Подвижные центроиды 4, нанесенные на неподвижную и подвижную пластины, соответствуют значению изменяемого параметра, меньшем единицы (фиг.2), На пластины могут быть нанесены центроиды для случая, когда значейие изменяемого параметра больше единицы.

На кронштейне 13 нанесены метки с значениями изменяемого параметра Больше и Меньше, а на стойке укреплен указатель положения кронштейна (не показано), Подготовка прибора к демонстрации заключается в установке кронштейна в положении, при котором одна из меток (Больше

или Меньше) совпадает с указателем положения кронштейна.

Прибор работает следующим образом.

При непрерывном вращении рукоятки 15 подвижная пластина 3 совершает плоское движение. Точка пересечения осей стержня 8 и штанги 10, определяющая положение мгновенного центра скоростей подвижной пластины и совпадающая с точкой касания центроид, соответствуюш йх установленному положению кронштейна, пере- мещается по центроидам. При этом

ленному положению кронштейна, пере- мещается по центроидам. При этом

демонстрируется мгновенный центр скоростей.

Учебный прибор обеспечивает боль

шую наглядность демонстраций мгновенного центра скоростей для произвольных положений механизма, демонстрации подвижной и неподвижной центроид, качения без проскальзывания подвижной центроиды по неподвижной -при непрерывном движении механизма прибора, а также позволяет варьировать параметром прибора для демонстрации различных по виду центроид.

ханике, содержащий модель механизма.

Формула изобретения Учебньм прибор по теоретической месостоящую из неподвижной пластины с изображением центроиды, расположенную над ней подвижную прозрачную пластину с изображением подвижной

центроиды, имеющую прорезь с размещенным в ней ползуном и ось вращения, проходящую сквозь неподвижную пластину, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона ре- шаемых задач и повышения наглядности демонстрации положения мгновенного центра скоростей, он имеет стойку, установленную на неподвижной пластине, связанный со.стойкой посред- Ю ством стопорного винта кронштейн, соединенный с возможностью поворота с ползуном, и средство для указания мгновенного центра скоростей, состоящее из установленных между пластинами стержня и пересекающейся с ним штанги, при этом стержень связан с осью вращения и имеет закрепленную в подвижной пластине на одной линии с ее прорезью цапфу, а штанга связана с ползуном и расположена перпендикулярно прорези.

Изобретение относится к учебным приборам по теоретической механике и позволяет расширить диапазон решаемых задач и повысить наглядность демонстрации положения мгновенного центра скоростей. Учебный прибор содержит модель механизма, состоящую из неподвижной пластины 1 с изображением центроиды, расположенную над ней подвижную прозрачную пластину 3 с изображением подвижной центроиды. .Средство для указания мгновенного центра скоростей состоит из расположенных между пластинами стержня 8 и штанги 10, связанной с ползуном 6, размещенным в прорези 5 пластины 3. Стержень 8 связан с осью 7 вращения и посредством цапфы 9 с ползуном 6. Проекция точки пересечения стержня и штанги на пластины расположена на участке нанесенной на них кривой и определяет мгновенный центр скоростей. 2 ил. S сл со о сл О5 to .2

9 ;

Редактор И.Шулла

Заказ 1458/50Тираж 434Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

/

fs

Pus. 1

Составитель Т.Григорян

Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо