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

Фие. 1

пособиям по теоретической механике и предназначено для демонстрации направления реакций шарниров трехшарнир- ной арки, нагр ткенной одной или несколькими силами.

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей за счет

возможности одновременного нагружения ю одинаковый наружный диаметр, которые

обеих тел различными по f aпpaвлe)ию , величина и направление которых в процессе демонстрации не изменяются.

На фиг.1 показан прибор, общий вид; на фиг.2 - разрез Л-Л на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.А - разрез В-В на фиг.1, совмещенный с общим видом нагружающего средства.

Прибор состоит из основания 1 , с которым жестко связаны или выполнены заодно вертикальная панель 2 и неподвижные опоры 3 и 4, с которыми связаны шарнирами 5 и 6 два тела 7 и 8, соединенные между собой шарниром 9 и составляющие трехшарнирную арку.

Шарниры 5, 6 и 9 могут быть выполнены в виде кривошипов (фиг.З), крайние оси 10 и 11 которых установлены в одном из соединяемых тел, а средняя ось 12 - в другом (например, в неподвижной опоре 3 или 4).

Направление действия сил и реакци в шарнирах показывают стрелочные указатели 13 - 15, которые жестко связаны с осями 11 кривошипов и нап- разлены вдоль линий, соединяющих центры крайних и средних их осей. При этом, стрелочный указатель 13 выполнен двусторонним, так как он показывает одновременно взаимные силовые воздействия тел 7 и 8 друг на друга.

Тела 7 и В выполнены из двух параллельно расположенных плоских элементов 16 и 17, жестко связанных между собой пальцами 18, которые расположены по их наружному контуру.

а панель 2 снабжена прорезями 19-21, gQ этом, нагружающее устройство 22 подтягивают болтом 32 к втулке 34, а последнюю к панели 2, чем обеспечивают прочность закрепления.

Другим нагружающим устройством 22

которые размещены на некотором расстоянии от наружного контура тел 7 и 8.

Нагружающее устройство 22 выполнено таким образом, что любое из тел g можно нагрузить другое тело 8, при

7 или 8, или оба вместе можно было нагрузить силой в широком диапазоне направлений и точек приложений. Для этого нагружающее средство 22 снабэтом силой, действующей от тела. Дл этого, при ослабленной гайке 37, за цепом 24 захватывают тело 8 за один из его пальцев 18, чтобы приложить

создает усилие в направлении тела, и зацепом 24, которое создает усилие в направлении от тела. Пружина 25 нагружающего устройстпя может рабо- тат1, на сжатие и растяжение. Нагружающее устройство 22 состоит из двух трубчатых элементов 26 и 27, имеющих

сопряжены друг с другом сетсторными выступами 28 и 29 соответственно, а пружина 25 закрештсна п цилиндрических гнездах 30 и 31.

Средство закрепления нагружающего устройства 22 на панели 2 состоит из болта 32, который проушиной 33 охватывает трубчатые элементы 26 и 27 и за счет этого может быть ус тановле ia любом участ1:е их длины. Па болт 32 одета втулка 34, которая выступами 35 на о; ,мом ее торце упирается в нагружающее ycTpoi iCTBo 22, а торцом 36 п панель 2, прикрепляя

таким образом нагружающее устройство 22 к панели 2 путем чатяжки гайки 37.

Нагружающие устроГютва 22 т ыпол- няются в таком количестве, чтобы была возможность обеспечить требуемый

вид нагружения трех1иа);иириой арки, а ик oKpacica, а также окраска стрелочных указателей 13 - 15, должна обеспечивать четкое их выделение на фоне остальных частей пртгбора, при

этом трехшарнирная арка тлкже должна выделяться на фоне панели 2.

Учебный прибор по механике работает следующим образом.

Лля нагружения какого-либо тела,

например 7, силой, напраплешшй к нему, устанавливают нагружающей устройство 22 под необход1 мым углом в требуемом месте панели 2 при ослабленной гайке 37, охватьп ая вильчатым

упором 23 один из пальцев 18. После этого, нажимая на зацеп 24, сжимают пружину 25, создавая необходимую силу, и закрепляют нагружающее устройство 22 на панели 2 гайкой 37, При

этом силой, действующей от тела. Для этого, при ослабленной гайке 37, зацепом 24 захватывают тело 8 за один из его пальцев 18, чтобы приложить

силу в необходимой то.чке и под необходимым углом.

После этого, действуя на вильчаты упор 23, растягивают пружину 25, создавая необходимую силу, и закрепляют нагружающее устройство 22 на панели 2 гайкой 37. Таким же образом, .при необходимости, закрепляют и другие нагружаюцще устройства.

При нагружении трехшарнирной арки нагружающими средствами, ее шарниры 5, 6 и 9, благодаря выполнению их в виде кривошипов, поворачивают стрелочные указатели 13 - 15 в направлении действия сил. Изменяя точки приложения сил нагружающих устройств 22, а также направление их действия и количество одновременно приложенных сил,демонстрируют изменение направления реакций опор 3 и 4, а также шарнира 9, ,

Формула изобретения

Учебный прибор по механике, содержащий основание с панелью, два тела, соединенные в трехшарнирную арку шарнирами, снабженными стрелочньми указателями направления действия сил, нагружающее устройство, состоящее из двух трубчатых элементов, связанных пружиной, и средство закрепления нагружающего устройства на панели, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, каждое тело выполнено в виде двух параллельно расположенных плоских элементов, жестко соединенных между собой по контуру посредством пальцев, средство закрепления нагружающего устройства на панели состоит из болта с проушиной, закрепленной на трубчатом элементе, и установленной на болт между панелью и трубчатым элементом втулки, а панель имеет прорези для установки резьбовой части болта.

Изобретение относится к наглядным пособиям по механике и позволяет расширить демонстрационные возможности путем одновременного нагружения тел различными силами. На основании 1 установлена панель 2 с прорезями 19, 20, 21 и неподвижные опоры 3, 4 в которых шарнирами 5, 6 со стрелочными указателями 14, 15 направления действия силы закреплены два тела 7, 8, связанные между собой шарниром 9 со стрелочным указателем 13. Тела 7, 8 образуют трехшарнирпую арку, кала1,ое из них выполнено в виде двух параллельно расположенных плоских элементов, жестко соединенных по контуру пальцами 18. Нагружающие устройства 22 закреплены в одной из прорезей панели 2 и взаимодействуют с пальцами 18 вильчатым упором 23 или зацепом 24. 4 ил. сл 21 со 4 СХ) ОО СО / N,

XJ-4

фиг. 2

5-5

29

(риг.З

2tt

В-В

фиг.

Редактор И.Сегляник

Составитель Ц.Гриценко

Техред А.Кравчук Корректор В.Бутяга

Заказ 5194/51 Тираж 432 Подписное ВНИИГШ 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