Учебная модель по сопротивлению материалов Советский патент 1990 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например , при изучении в кур-- се. сопротивления материалов кручения стержней.

Целью изобретения является расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации характера разрушения стержней из хрупких и пластических материалов при их кручении.

На фиг.1 представлена учебная модель, общий вид; на фиг.2 - то же, разрез.

Учебная модель по сопротивлению материалов содержит модель стержня выполненную из элементов 1, 2 и 3.

Элементы 1 и 2 соприкасаются плоскими поверхностями 4, перпендикулярными к оси 5 модели стержня. Элементы 2 и 3 соприкасаются винтовыми линейчатыми поверхностями 6, наклонными к оси 5 модели стержня под углом 45 В элементе 2 установлены подвижные 7 и неподвижные 8 постоянные магниты. Подвижные постоянные магниты 7 при помощи стержня 9 можно передвигать по отверстию 10 от плоских поверхностей 4 к винтовым поверхностям 6 и обратно. Постоянные магниты 7 и 8 контактируют со стальными пробками 11, установленными неподвижно в элементах 1 и 3. Стальные пробки 11,

эо

взаимодействуя с постоянными магнитами 7 и 8, обеспечивают соединение элементов 1, 2 и 3.

Модель работает следующим образом.

Перед началом демонстрации подвижные постоянные магниты 7 перемещают к одной из поверхностей 4 или 6 элементов 1,2 и 3. При приложении футящего момента к элементам 1 и 3 м;одель стержня разделяется на две ч|асти по .тем поверхностям 4 или 6, ни которые действуют только неподвиж- йые постоянные магниты 8, Это достигается подбором подвижных Т и непод- вижных 8 постоянных магнитов, причем с|тепень соединения элементов только н1еподвижными постоянными магнитами 7 р|олжна быть ниже, чем степень соеди- н(ения элементов подвижными 7 и неподВ ижными 8 постоянными магнитами вместе,

При разделении модели стержня на Две части по плоским поверхностям 4, перпендикулярным к оси 5 модели стержня, поясняют, что так разрушаются стержни, выполненные из пласти- |еских материалов, от касательных напряжений, действукщих в этих поверхностях, так как пластические ма териалы хуже-сопротивляются сдвигу.

При разделении модели стержняна две части по винтовым поверхностям 6, наклонным к оси 5 модели стержня, Пояеняют, что приблизительно так разрушаются стержни, выполненные из Хрупких материалов, от главных растягивающих напряжений., которые при кручении действуют под углом 45 к оси стержня, так как хрупкие материа лы плохо сопротивляются растягиваю- щим напряжениям.

Формула изобретения

Учебная модель по сопротивлению материалов, выполненная в виде.сое-, тавного стержня и включающая элементы, состыкованные с возможностью отг носительного поворота по плоским поверхностям, перпендикулярным к оси стержня, и средство для йвязи элементов, обличающаяся тем, что , с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации характера разрушения стержней из хрупких и пластических материалов . при кручении, она содержит дополнительные элементы, состыкованные с возможностью относительного поворота по винтовым линейчатым поверхностям, соосным со стержнем, средство для связи элементов состоит из магнитов и пробок из ферромагнитного материала, элементы выполнены из немагнитного материала, в элементах, обладающи поверхностями стыка обоих типов, вы- полненьг сквозные отверстия с осями, параллельными ОСИ стержня, часть магнитов установлена в отв1ерстиях элементов с возможностью перемещения по ним, а остальная часть магнитов и пробки установлены в элементах на поверхностях стыка,

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении в курсе сопротивления материалов кручения стержней. Целью изобретения является расширение диапазона разрешаемых задач путем демонстрации характера разрушения стержней из хрупких и пластических материалов при их кручении. Учебная модель по сопротивлению материалов выполнена в виде составного стержня и включает элементы, состыкованные по плоским поверхностям, перпендикулярным оси стержня, и средство для соединения элементов, а также содержит элементы, состыкованные по винтовым линейчатым поверхностям, наклонным к оси стержня. Средство для соединения элементов выполнено в виде установленных в элементах неподвижных и подвижных постоянных магнитов и пробок из ферромагнитного материала. Подвижные постоянные магниты выполнены с возможностью перемещения между плоскими и винтовыми поверхностями соприкосновения элементов, а сами элементы выполнены из немагнитного материала. 2 ил.

I

Фие.1

I

W

T-tr

4

11 10 7 9

Фиг. 2