Учебный прибор по сопротивлению материалов Советский патент 1990 года по МПК G09B23/08 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, в учебном процессе при исследовании деформаций сдвига.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение удобства пользования

На фиг.1, 2 представлен прибор до приложения нагрузки; на фиг„3 - прибор после приложения нагрузки, общий вид; на фиг.4 - разрез А-А на фиг01; на фиг.5 - узел I на фиг01.

Учебный прибор по сопротивлению материалов содержит установленный на основании 1 вертикальный корпус, выполненный в виде панели 2,деформируемый усилиями сдвига горизонтальный стержень, установленный в размещенном на корпусе средстве его удержа- ния, и силонагружающее устройство.

Средство для удержания стержня представляет собой закрепленный на панели 2 вилочный кронштейн 3 выполненный из прозрачного материала.

Силонагружающее устройство состо - ит из выполненной из прозрачного материала горизонтально расположенной втулки 4 с проушиной 5 для подвеса груза 6, поддона 7 и набора грузов0

Деформируемый стержень выполнен разъемным и состоит из сопрягаемых конусным соединением трех частей 8 - 10, в контактирующих торцах которых установлены постоянные магниты 11

для удержания стержня в собранном виде, при этом средняя часть 9 стержня размещена во втулке 4, а две другие части 8,10 - в вилочном кронштейне 3..

Кроме того, на панели 2 может быть закреплен экран,выполненный,например, из белой бумаги, а на основании 1 под поддоном 7 размещена сменная прокладка 12, толщина которой определе- на опытным путем исходя из условия размещения на ней поддона с грузами при соблюдении условия равновесия системы, при котором силы сцепления магнитов 11 еще недостаточно ве-

лики, чтобы втулка 4 с подвешенными к ней грузами сохраняла вертикальное положение о

Прибор работает следующим образом. Помещая на поддон 7 один из грузов демонстрируют состояние, при котором на стержень действуют эксплуатацион- ные нагрузки, не превышающие критические. Об этом свидетельствует целостность составного стержня,

Постепенно добавляя на поддон дополнительные грузы, добиваются состояния системы, при котором на стержень действуют критические, разрушающие его нагрузки сдвига, В этом случае втулка 4 вместе с размещенной в ней частью 9 стержня, преодолевая силу сцепления магнитов 11, начинает плавно опускаться до достижения прокладки 12, Через прозрачные стенки вилочного кронштейна 3 и втулки 4 обучаемые наблюдают за характером деформаций сдвига и плоскость,, в которой действуют разрушающие стержень касательные напряжения. Зная величину разрушающей нагрузки (вес грузов 6} и текущее значение действующей на стержень силы, судят о запасе прочности системы.

Использование изобретения позволит просто, наглядно, достоверно и многократно демонстрировать деформации сдвига, возникающие в нагружаемом стержне, вплоть до его разрушения.

Формула изобретения

Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий деформируемый усилиями сдвига горизонтальный стержень, установленный в средстве его удержания, и силонагружающее устройство, отличающий ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения наглядности, он имеет демонстрационную вертикальную панель, средство для удержания стержня представляет собой закрепленный на панели вилочный кронштейн, выполненный из прозрачного материала, силонагружающее устройство состоит из выполненной из прозрачного материала горизонтально расположенной втулки с проушиной для подвеса груза, поддона и набора грузов, деформируемый стержень выполнен разъемным и состоит из сопрягаемых конусным соединением трех частей, в контактирующих торцах которых установлены постоянные магниты для удержания стержня в собранном виде, при этом средняя часть стержня размещена во втулке, а две другие части в вилочном кронштейне

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет исследовать процессы деформаций сдвига, возникающие в нагружаемых стержнях. Прибор содержит установленный на основании 1 корпус, выполненный в виде панели 2, деформируемый усилиями сдвига горизонтальный стержень, состоящий из трех частей 8, 9, 10, в контактирующих торцах которых установлены постоянные магниты, средство для удержания стержня, представляющее собой прозрачный вилочный кронштейн 3, закрепленный на панели 2, и силонагружающее устройство, состоящее из прозрачной втулки 4 с проушиной 5 для подвеса груза 6, поддона 7 и набора грузов. Помещая на поддон 7 грузы 6, моделируют процесс нагружения стержня усилиями сдвига от величины эксплуатационной нагрузки до разрушающих усилий, под действием которых происходит перемещение втулки 4 с размещенной в ней средней частью 9 стержня до достижения поддона 7 сменной прокладки 12, причем под действием сил сцепления магнитов втулка 4 с грузами 6 сохраняют свое вертикальное положение. 5 ил.