Учебный прибор по механике Советский патент 1989 года по МПК G09B23/08 

.fi

/ /

/

сил реакции, установленные в шарнирах 6,12, и нагружающие устройства. Каждое нагружающее устройство состоит из взаимодействующего с пальцем 9 стрелочного указателя 13, имеющего на одном конце вильчлтый упор 14, а на другом-зацеп 15, {резьбовой втулки с прижимной гайкой для фиксирования нагружающего устройства в прорезях панели, оси вращения, установленной во втулке, барабане, жестко установленного на одном конце оси вращения груза, подвешенного на нити к ободу барабана, шестерни, неподвижно закрепленной на другом конце оси вращения, зубчатой рейки, закрепленной на стрелочном указателе 13 и взаимодействующий с шестерней, и угловой шкалы 24 для определения направления действия приложенной силы. Для нагружения арки силой, направленной к ней (от нее), закрепляют нагружающее устройство в прорези 3 панели 2 под rpeOyeMiiiM углом так, чтобы вильчатый упор 14 (зацеп 15) опирался (охватывал) на один из пальцев 9 на одном из тел 4,5. Затем, подвешивая соответствующий груз, создают вращающий момент на

барабане и шестерне, которая, перемещаясь по зубчатой рейке стрелочного

указателя 13, прижимает (натягивает) последний к арке. В результате этого поворачиваются стрелочные указатели 10, 11 в направлении действия сил реакции. При нагр ткении арки несколькими силами путем установки нескольких нагружающих устройств силы, действующие на арку до установки последнего из них, остаются неизменными по величине за счет постоянного поджатия (или натяжения) грузом стрелочного указателя 13 к арке, причем изменение направлений действия сил регистрируется по угловой шкале 24. 4 ил.

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет существенно расширить диапазон решаемых задач, например, при изучении в курсе теоретической механики деформаций арочных конструкций от воздействия на них постоянных по величине сил, действующих в заданном направлении. Учебный прибор по механике содержит основание 1, размещенные на основании вертикальную панель 2 с прорезями 3 и трехшарнирную арку, состоящую из шарнирно соединенных двух тел 4,5, каждое из которых посредством шарнира 6 установлено на основании и состоит из двух параллельных элементов 7,8, жестко связанных между собой по контуру посредством пальцев 9, стрелочные указатели 10,11 направления действия сил реакции, установленные в шарнирах 6,12, и нагружающие устройства. Каждое нагружающее устройство состоит из взаимодействующего с пальцем 9 стрелочного указателя 13, имеющего на одном конце вильчатый упор 14, а на другом-зацеп 15, резьбовой втулки с прижимной гайкой для фиксирования нагружающего устройства в прорезях панели, оси вращения, установленной во втулке, барабана, жестко установленного на одном конце оси вращения груза, подвешенного на нити к ободу барабана, шестерни, неподвижно закрепленной на другом конце оси вращения, зубчатой рейки, закрепленной на стрелочном указателе 13 и взаимодействующей с шестерней, и угловой шкалы 24 для определения направления действия приложенной силы. Для нагружения арки силой, направленной к ней (от нее), закрепляют нагружающее устройство в прорези 3 панели 2 под требуемым углом так, чтобы вильчатый упор 14 (зацеп 15) опирался (охватывал) на один из пальцев 9 на одном из тел 4,5. Затем, подвешивая соответствующий груз, создают вращающий момент на барабане и шестерне, которая, перемещаясь по зубчатой рейке стрелочного указателя 13, прижимает (натягивает) последний к арке. В результате этого поворачиваются стрелочные указатели 10,11 в направлении действия сил реакции. При нагружении арки несколькими силами путем установки нескольких нагружающих устройств силы, действующие на арку до установки последнего из них, остаются неизменными по величине за счет постоянного поджатия (или натяжения) грузом стрелочного указателя 13 к арке, причем изменение направлений действия сил регистрируется по угловой шкале 24. 4 ил.

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано при изучении, например, в курсе теоретической механики деформации арочных конструкций от воздействия на них одной или нескольких сил.

Цель изобретения - pacuntpeHHe диапазона решаемых задач путем демонстрации деформации арки от непре- рьшного воздействия на нее сил. ,

На фиг. 1 представлена схема при- бора, общий вид; на фиг. 2 - нагружающее устройство; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разре Б-Б на фиг. 1.

Учебный прибор по механике содер- дит основание 1, размещенные на основании вертикальную панель 2 с прорезями 3 и трехшарнирную арку, состоящую из щарнирно соединенных двух тел 4, 5, каждое из которых посредством шарнира 6 установлено на основании 1 и состоит из двух параллельных элементов 7 и 8, жестко связанных между собой по контуру посредством пальцев 9, стрелочные указатели 10 и 11 направления деист ВИЯ сил реакции, установленные в шарнирах 6 и 12, и нагружающие устройства.

г-

35

,Q

. з

., 50

55

Каждое нагружающее устройство состоит из взаимодействующего с пальг-ь цем 9 стрелочного указателя 13, имеющего на одном конце вильчатый упор 14, а на другом - зацеп 15, резьбовой втулки 16 с прижимной гайкой 17, размещенной в прорези 3 панели 2, оси 18 вращения, установленной во втулке 16, барабана 19, жестко установленного на одном конце оси 18 вращения, груза 20, подвешенного на нити 21 к ободу барабана 19, шестерни 22, неподвижно закрепленной на другом конце оси 18 вращения, зубчатой рейки 23, закрепленной на стре- ,

,лочном указателе 13 и взаимодействующей с шестерней 22, и угловой шкалы 24 для определения направления действия приложенной ГИЛЫ, установленной на втулке 16.

Прибор работает следующим образом.

Для нагружения трехшарнирной арки силой, направленной к ней, устанавливают втулку 16 нагружающего устройства в прорези 3 панели 2 под требуемым углом так, чтобы вильчлтьй упор 14 опирался на один из пальцев 9 на одном из тел 4 и 5, и закрепляют нагружающее устройство в этом положении прижимной гайкой 17.

51

Затем, задаваясь требуемой по вели чине силой, путем подвешивания соответствующего груза 20, демонстрируют нагр гжение арки заданной по величине и направлению силой.

В результате нагружения нить 21, сматываясь с барабана 19, вращает ось 18, которая в свою очередь передает вращающий момент шестерне 22. Последняя, перемещаясь по зубчатой рейке 23, прижимает стрелочный указатель 13 к арке. Под действием приложенной силы поворачиваются стрелочные указатели 10 и 11 в направлении действия сил реакции.

При демонстрации нагружения арки силой, направленной от нее, нагружающее устройство устанавливают так, чтобы зацеп 15 охватывал один из пальцев 9, Дальнейшие операции нагружения арки осуществляют в том же порядке, как и в предыдущем случае.

Устройство позволяет демонстрировать нагружение арки несколькими силами, направленными как к арке, так и от нее, причем силы могут в процессе проведения опыта изменяться путем установки на груз 20 дополнительных грузов.

При этом Следует отметить, что при нагружении арки дополнительными силами (т.е. при установке дополнительных нагружающих устройств), силы, действующие до этого на арку, остаются неизменными по величине, так как действие груза 20 на стрелочный указатель 13, остается неизменным по времени на протяжении всего опыта и обеспечивается за счет постоянного поджатия (или натяжения) стрелочного указателя 13 к арке. Изменение же направлений действия сил регистрируется по угловой шкале 24.

Использование предлагаемого изобретения позволяет существенно расширить диапазон решаемых задач, например при изучении в курсе теоретичес492372 -6

кой механики леформаиш npi 4Hi-rx кон- струкциГ от воздейгтвия на них постоянных по величине сил, действующих в заданном направлении.

Формула изобретения

Учебньй прибор по механике, содержащий основание, размещенные на основании панель с прорезями и трехшар- нирную арку, состоящую из шарнирно соединенных двух тел, кажлое из которых посредством шарнира установлено на основании и состоит из двух параллельных элементов, жестко связанных между собой по контуру посредством пальцев, стрелочные указатели иаправления действия сил реакции, установленные в шарнирах, нагружаю1Вд1е устройства, каждое из которых состоит из взаимодействующего с пальцем стрелочного указателя, имеющего на

одном конце вильчатьп упор, а на другом - зацеп, и прижимной гайки для его фиксирования в прорезях панели, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона

решаемых задач путем демонстрации деформации арки от непрерывного воздействия на нее сил, каждое нагружающее устройство снабжено резьбовой втулкой, размещенной в прорези панели, осью вращения, установленной во втулке, барабаном, жестко установленным на одном конце оси вращения, грузом, подвешенным на нити к ободу барабана, шестерней,

неподвижно закрепленной на другом конце оси вращения, и зуб- iтой рейкой, закрепленной на стрелочном указателе и взаимодействующей с шестерней, при этом прижимная гайка установлена на резьбовой втулке, а последняя имеет угловую шкалу для определения направления действия приложенной силы.

75

20

Д

ьл

Y/// ///////

/

J

7J /