Учебный прибор по сопротивлению материалов Советский патент 1988 года по МПК G09B23/06 

ф/уг./

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям и предназначено для изучения и демонстрации циклически изменяющихся напряжений в курсе сопротивления материалов.

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей.

На фиг.1 схематично изображен

помощью хомутика 21, оси 22, накладки 23 и винтов 24,

Учебный прибор работает следующим образом.

С помощью втулки 19 и стопорного винта 20 (фиг.2) устанавливают шатун 4 в заданном положении, соответствующем данному циклу изменения напряже

Изобретение относится к учебным приборам и позволяет расширить диапазон демонстрируемых положений циклически изменяющихся напряжений. Учебный прибор содержит упруг ий элемент в виде консольной балки 1, на котором размещены тензодатчики 11, включенные в полумостовую схепу, движущийся от электродвигателя, регулируемый по длине щатун 4, cocдv нeнн lIй шарнирно одним концом с консольной балкой 1, другой конец зафиксирован винтом в отверстии втулки, ввинченной в запрессованную металлическую пробку шарикоподшипника ползуна, установленного в пазу вращаемого электродвигателем диска 6. Изменяя положение конца шатуна, связанного с втулкой, задают пульсирующий или асимметричный цикл напряжений. 3 ил. 77 S (Л САЗ CD СО

учебный прибор по сопротивлению мате- Q ний в балке. Если в ненагруженном

20

25

риалов; на фиг.2 - узел соединения шатуна с диском; на фиг.З - узел соединения шатуна со свободным концом упругой консольной балки.

Учебный прибор по сопротивлению 5 материалов состоит из упругого зле- мента - консольной балки 1, один конец которой неподвижно соединен с основанием 2, другой, свободны, конец с помощью шарнира 3 связан с одним концом шатуна 4. Другим концом шатун с помощью винта 5 установлен шарнир- но в пазу диска 6. Последний ременной передачей 7 посредством шкивов 8 и 9 приводится в движение от электродвигателя 10. Тензодатчики 11, размещенные на консольной балке 1, собраны в полумостовую схему и подключены к самописцу 12. Тумблеры 13 и )4 служат для включения и выключе- ЗО ния соответственно электродвигателя 10 и самописца 12.

Расстояние между шарниром 3 и осью винта 5 (фиг.1) можно изменять. Для этого в диске 6 имеется паз 15 (фиг.2) в котором может перемещаться ползун 16. В ползун вмонтирован шарикоподшипник I 7 с запрессованной металлической пробкой 18 с резьбой. В пробку с резьбой ввинчена втулка 19. 40 Во втулке имеется отверстие для стержня 4, положение которого фиксируется винтом 20. Таким образом, втулка 19 совместно с внутренним кольцом шарикоподшипника может вра- 45 щаться относительно наружного кольца шарикоподшипника, зафиксированного неподвижно в ползуне 16. В результате свободный конец балки может совершать возвратно-поступательное движе- ние с различной амплитудой от своего первоначального горизонтального положения, что обеспечивает возникновение на ее поверхности переменных напряжений по любому заданному циклу и с различными основными параметрами одного и того же цикла.

Верхний конец шатуна соединен со свободным концом балки 1 (фиг.З) с

35

состоянии балки I (фиг.1) ось вин 5 установить на горизонтальном диа метре диска, то напряжения в балке будет изменяться по симметричному циклу. При расположении оси винта на вертикальном диаметре диска 6 цикл изменения напряжения пульсаци ный. При нахождении оси винта 5 в любом другом положении получают асимметричный цикл напряжений.

Основные параметры любого цикла можно изменять путем перемещения п зуна 16 в пазу 15 диска 6 (фиг.2) Затем Тензодатчики 11 (фиг.1) подключают к самописцу 12, производят балансировку моста из тензодатчико включением тумблера 14 записывают нулевую линию, отключают самописец Тумблером 13 включают электродвига тель 10 и, убедивщись, что конец балки совершает плавные возвратно- поступательные движения, снова вкл чают тумблером 14 самописец и запи вают цикл изменения напряжения.

Предлагаемый учебный прибор поз ляет воспроизводить любой цикл зна копеременных напряжений в балке, з писывать его на фотоленту.

Использование изобретения позво ет непосредственно на учебных зан тиях демонстрировать циклически из няющиеся напряжения по любому цикл с различными основными параметрами с записью на фотоленту, определять основные характеристики циклов, зн комить студентов с методикой испыт ния образцов на усталость, непосре ственно проводить испытания отдель ных образцов на усталость.

Формула изобретени

Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий консольно з репленный на основании упругий зле мент в виде балки, нагружающее уст ройство и регистратор напряжений, имеющий расположенные на балке тен зодатчики, отличающийся

Q ний в балке. Если в ненагруженном

0

5

5 О

0 5

5

состоянии балки I (фиг.1) ось винта 5 установить на горизонтальном диаметре диска, то напряжения в балке будет изменяться по симметричному циклу. При расположении оси винта 5 на вертикальном диаметре диска 6 цикл изменения напряжения пульсацион- ный. При нахождении оси винта 5 в любом другом положении получают асимметричный цикл напряжений.

Основные параметры любого цикла можно изменять путем перемещения ползуна 16 в пазу 15 диска 6 (фиг.2). Затем Тензодатчики 11 (фиг.1) подключают к самописцу 12, производят балансировку моста из тензодатчиков, включением тумблера 14 записывают нулевую линию, отключают самописец. Тумблером 13 включают электродвигатель 10 и, убедивщись, что конец балки совершает плавные возвратно- поступательные движения, снова включают тумблером 14 самописец и записывают цикл изменения напряжения.

Предлагаемый учебный прибор позволяет воспроизводить любой цикл знакопеременных напряжений в балке, записывать его на фотоленту.

Использование изобретения позволяет непосредственно на учебных занятиях демонстрировать циклически изменяющиеся напряжения по любому циклу с различными основными параметрами с записью на фотоленту, определять основные характеристики циклов, знакомить студентов с методикой испытания образцов на усталость, непосредственно проводить испытания отдельных образцов на усталость.

Формула изобретения

Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий консольно закрепленный на основании упругий зле- мент в виде балки, нагружающее устройство и регистратор напряжений, имеющий расположенные на балке тен- зодатчики, отличающийся

тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, нагружающее устройство состоит из связанного с приводом вращаемого диска с пазом, ползуна с шарикоподшипником, установленного в пазу диска, втулки с регулировочным винтом, соединенной с внутренним кольцом шарикоподшипника, и регулируемого по длине шатуна, один конец которого установлен во втулке, а другой шарнирно соединен со свободным концом балки.

79 20

фиг. г

-ги

{-Фиг.З