Учебный прибор по сопротивлению материалов Советский патент 1991 года по МПК G09B23/08 

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям и может быть использовано в учебном процессе высших учебных заведении

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей прибооа за счет де монстрации влияния жестчости опор на деформации балки при ее колебаниях демонстрации характера реакции промежуточной опоры при олсбаниях балки, а также автоматизация процесса регистрации деформации л велииины реакций про межуточной опоры

В учебном приборе по сопротивлению материалов содержащем основание установленные на основании опорь, с регулируемой жесткостью промежуточную опору, снабженную средством для определения реакции опоры усыновленную на опорах балку снабженную средством для опредетения ее деформации свчзаьное . балкой нагружающее устроиство устроиство реги страции нагружающее устроиство снабже но легкоразьемным замком включающим электромагнит для размыкания связи между балкой и нагрушаюшим устроист вом а прибор снабжен блоком управле ния, один выход которого связан с электромагнитом а другой - с устроист вом регистрации при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформац ш балки вы полнены в виде тензодзтчиков соединен ных с устройством оегистрации

Снабжение прибора блоком управле ния связанным с устройством регистрации а нагружающего устройства замком содержащем электромагнит связанный с блоком управления выполнение средств дляизме рения деформации балки и величины реак 5

ции промежуточной опоры в виде тензодат- чиков, позволяет при размыкании связи по команде с блока управления, который предварительно выдает команду на запуск устройства регистрации, демонстрировать свободные колебания балки при установленной величине жесткости опор, которая может изменяться от демонстрации к демонстрации, регистрировать при этом деформации балки и характер реакции промежуточной опоры.

На фиг.1 представлен учебный прибор по сопротивлению материалов, общий вид; на фиг.2 - 4 - вид А, Б и С на фиг.1 , на фиг 5 - структурная схема прибора.

Учебный прибор по сопротивлению материалов содержит основание 1, включающее, например, два швеллера 2 и 3, соединенные накладной 4 с помощью сварки. На основании с помощью винтов 5 закреплены опоры с регулируемой жесткостью 6, состоящие из станины 7, снабженной шкалами 8, связанной со станиной с помощью винтов 9 пластинчатой пружиной 10, установленных между пластинчатой пружиной и станиной ползунами 11, фиксатора 12, установленной на пластинчатой пружине с помощью винтов 13 призмы 14, с которой связана с помощью винтов 15 рамка 16 с фиксаторами 17, На опорах 6 установлена балка 18, связанная с промежуточной опорой 19, связанной с основанием с помощью винта 20.

Промежуточная опора 19 состоит из рамы 21с закрепленной на ней посредством тяг 22 и 23, связанных посредством деформируемого элемента 24, жесткость которого существенно выше жесткости пластинчатых пружин 10 , призмой 25, снабженной фиксаторами 26, при этом деформируемый элемент 24 снабжен тензодатчиком 27. Тензодатчиками 28 и 29 снабжена и балка 18. С основанием 1 связано с помощью зажима 30 измерительное устройство для определения прогибов балки в заданных точках, включающее кронштейн 31 с установленным в нем индикатором 32 часового типа, ножка которого примыкает к поверхности балки 18.

Нагружающее устройство состоит из тяги 33 с чашей 34 для установки сменных грузов 35 и содержит легкоразъемный замок, включащий электромагнит 36 с сердеч- - ником 37, связанный с защелками 38. установленными в раме 39 на осях 40. Рама 39 закреплена на тяге 33. Кроме того, прибор снабжен блоком 41 управления, например генератором Г5-15, один выход которого связан с электромагнитом 36, а другой - с устройством 42 регистрации, к

которому через усилитель 43 подключены тензодатчики 27 - 29.

Демонстрация прибора производится следующим образом.

При демонстрации влияния жесткости

опор на деформации балки при ее колебаниях и демонстрации при этом характере реакции промежуточной опоры устанавливают балку 18 на опрах б, 19, предварительно пе- 0 ремещая ползуны 11 устанавливают заданную жесткость опор 6 (фиксатор 12 ввинчивая отводят от пружины 10, фиксаторы 17, 26 ввинчивая подводят до поверхности балки 18). Устанавливают нагружающее 5 устройство с грузами 25 на балку 18 так, что защелки 38 контактируют с поверхностью балки 18. Включают блок управления 41, который выдает сигнал на запуск устройства регистрации 42 и с задан ной задержкой 0 (выставленной предварительно), необходимой для выхода устройства регистрации 42на рабочий режим, на электромагнит 36 (например, через нормально разомкнутое реле (не показано). Сердечник электромаг- 5 нита 37 втягиваясь поворачивает защелки 38 относительно осей 40, при этом происходит раскрытие замка - размыкание связи между нагружающим устройством и балкой 18. Балка 38 начинает совершать свободные 0 колебания и сигналы с тензодатчиков 27 - 29 через усилитель 43 поступают на устройство 42 регистрации (датчики 28 и 29 фиксируют деформации поверхностного слоя балки, датчик 27 деформацию элемента 24). 5 По этим сигналам судят по величине деформационной балки, частоте и амплитуде ее колебаний, о динамическом характере реакции промежуточной опоры и ее величине. После этой демонстрации меняют жест- 0 кость поор 6, перемещая ползуны 11, и повторяют демонстрацию в описанном порядке, при этом судят о влиянии жестхо- сти опор 6 на деформации балки при ее

колебаниях.

5 При демонстрации изгиба и колебаний балки на жестких опорах фиксатор 12 опор 6 вывинчивают до его касания с пружиной 10.

Формула изобретения 0 Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий основание, установленные на основании опоры с регулируемой жесткостью, промежуточную опору, снабженную средством для определения реак- 5 ции опоры, установленную на опорах балку, снабженную средством для определения ее деформации, связанное с балкой нагружающее устройство и устройство регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он имеет легкоразъемный замок, соединяющий балку и нагружающее устройство и снабженный электромагнитом, а также блок управления, один выход которого связан с электромагнитом, а другой - с устройством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнены в виде тензодатчиков, соединенных с устройством регистрации.

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям по сопротивлению материалов. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей прибора за счет демонстрации влияния жесткости опор на деформации балки при ее колебаниях и демонстрации характера реакции промежуточной опоры при колебаниях балки. В учебном приборе по сопротивлению материалов нагружающее устройство снабжено легкоразъемным замком, включающим электромагнит для размыкания связи между балкой и нагружающим устройством, а прибор снабжен блоком управления, один выход которого связан с электромагнитом, а другой - с устройством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнены в виде тензодатчиков, соединенных с устройством регистрации. 5 ил.

ll/lllllitllt/i/tnr

фиг.1

ВидД

11

л

/о 11

ю

Pui.S