Учебный прибор по сопротивлению материалов Советский патент 1989 года по МПК G09B23/06 

14

СП

1C

о

4 СО

ется пленочный эластичный элемент, образуя выпуклую поверхность, соответствующую закону распределения касательных напряжений при кручении бруса с заданной формой сечения, определяемой отверстием 7. Свет от источника света 14, проходя через щелевую диафрагму 13, образует на поверхности зеркала прямую линию, яв- ляющуюся отражением щели. Поворачива кольцо 8, перемещая пластину в направляющих 10 и поворачивая диафрагму 13, добиваются в зеркальном изображении расположения линии от щелевой диафрагмы по касательной к отражению от выпуклой поверхности элемента 5 и по линейным и угловой шкалам определяют величину угла между касательной линией и основанием и координаты точки касания линии с поверхностью элемента 5. По этим параметрам производят количественную оценку касательных напряжений, возникающих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса, 3 ил.

Изобретение относится к области демонстрационных приборов и позволяет производить количественную оценку касательных напряжений, возникающих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса, при изучении процессов кручения в курсе сопротивления материалов. Прибор содержит корпус 1, имеющий емкость 2 с отверстием 3 для сообщения с источником давления и горловиной 4, закрытой эластичным пленочным элементом 5, сменную крышку 6 с отверстием 7, установленную на горловине 4, и средство регистрации распределения касательных напряжений, состоящее из охватывающего сменную крышку 6 поворотного кольца 8, вертикально установленных на кольце 8 зеркала 9 и направляющих 10, пластины с отверстием, установленной в направляющих 10 с возможностью вертикального и горизонтального перемещений, и щелевой диафрагмы 13, размещенной в отверстии пластины перед источником света 14 с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом на краях пластины и диафрагмы 13 имеются соответственно линейные и угловая шкалы, зеркало 9 установлено напротив диафрагмы 13, а отверстие 7 имеет форму сечения исследуемого бруса. Насосом в емкости 2 создается давление, от которого изгибается пленочный эластичный элемент, образуя выпуклую поверхность, соответствующую закону распределения касательных напряжений при кручении бруса с заданной формой сечения, определяемой отверстием 7. Свет от источника света 14, проходя через щелевую диафрагму 13, образует на поверхности зеркала прямую линию, являющуюся отражением щели. Поворачивая кольцо 8, перемещая пластину в направляющих 10 и поворачивая диафрагму 13, добиваются в зеркальном изображении расположения линии от щелевой диафрагмы по касательной к отражению от выпуклой поверхности элемента 5 и по линейным и угловой шкалам определяют величину угла между касательной линией и основанием и координаты точки касания линии с поверхностью элемента 5. По этим параметрам производят количественную оценку касательных напряжений, возникающих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса. 3 ил.

Изобретение относится к демонстрационным приборам и- может быть ис- лользовано, например, при изучении курсов сопротивления материалов и строительной механики.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг.1 показан прибор, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема измерения касательных напряжений.

Прибор содержит корпус 1, имеющий емкость 2 с отверстием 3 для сообщения с источником давления и горловиной 4, закрытой эластичным пленочным элементом 5, сменную крышку 6 с отверстием 7, установленную на горловине 4, и средство регистрации распределения касательных напряжений, состоящее из охватывающего сменную крыщку 6 поворотного кольца 8, вертикально установленных на кольце 8 зеркала 9 и направляюцих 10 , пластины 11 с отверстием J2, установленной в направлякнцих 10 с возможностью вертикального и горизонтального-перемещений, и щелевой диафрагмы 13, размещенной в отверстии 12 пластины 11 перед источником 14 света с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом на краях пластины 11 и диафрагмы 13 имеются coo fBeTCTBeHHo линейные 15 и угловая 16 шкалы, а зеркало 9 установлено напротив диафраг- -мы 13, отверстие 7 имеет форму сечения исследуемого бруса.

Прибор работает следующим образом.

Насосом в емкости 2 создается давление, от которого изгибается пленочный эластичный элемент 5, образуя выпуклую поверхность, соответствующую закону распределения касательных

5

напряжений при кручении бруса с заданной формой сечения, определяемой 0 отверстием 7.

Затем,поворачивая кольцо 8, устанавливают его в том месте выпук- лой поверхности элемента 5, в котором производится измерение распреде- 5 ленных по его сечению касательных напряжений, при этом свет от источника 14 света, проходя через щелевую диафрагму 13, образует на поверхности зеркала 9 прямую лиш1ю 17, являющуюся Q отражением щели.

Перемещая пластину 1 в направля- юшлх 10 и поворачивая диафрагму 13, добиваются в зеркальном изображении расположения линии 17 по касательной к отражению от выпуклой поверхности элемента 5, например, в точке К. По линейным 15 и угловой 16 шкапам определяют величину угла об между каса- . тельной линией 17 и основанием и координаты точки К на поверхности : изогнутого пленочного элемента 5. По величине угла oi судят о величине касательного напряжения в точке К поперечного сечения с1фучиваемого бруса.

Измерения более наглядные и точные, если использовать источник 14 света, дающий цветное изображение линии 17.

Меняя сменные крьппки 6, имеющие различные отверстия 7, соответствующие поперечным сечениям исследуемых образцов, и определяя углы наклона линии 17 к поверхности изогнутого пленочного элемента 5 в различных точках его поверхности, производят количественную оценку касательных напряжений, возникающих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса.

0

5

5

Ф Q рмула изобретения

Учебный прибор по сопротивлению материалов, coдepжaпu й корпус, имеющий емкость с отверстием для сообщения с источником давления и горловиной, закрытой эластичным пленочным элементом, сменную крышку с отверстием, установленную на горловине, и средство регистрации распределения касательных напряжений, включающее источник света, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, средство ре- ристрации распределения касательных

напряжений состоит иэ охватывающего сменную крышку поворотного кольца, вертика;1ьно установленных на кольце зеркала и направляющих, пластины с отверстием, установленнЫ} в направляющих с возможностью вертикального и горизонтального перемецевий, и щелевой диафрагмы, размеченной в от- верстии пластины перед источником света с возможностью поворота,при этом на краях ппастины и диафрагмы имеются соотнетствеиво линейные и угловая щкалы, а зеркало установлено напротив диaфpaг f l.

Фиг.г