Учебный прибор по сопротивлению материалов Советский патент 1992 года по МПК G09B23/06 

Изобрет ние относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении в курсе сопротивления материалов косого изгиба.

Целью изобретения является расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации положения нейтральной линии в сечении балки при косом изгибе

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый прибор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (при отсутствии нагрузки); на фиг. 3 то же, при действии изгибающей нагрузки.

Учебный прибор содержит основание 1,к которому через втулку 2 консольно прикреплена балка 3 и зафиксирована болтом 4. Втулка 2 обеспечивает возможность поворота балки 3 вокруг ее оси. На балке 3 установлена с возможностью перемещения муфта 5. Муфту 5 охватывает поворотное кольцо 6, к которому прикреплена гиревая подвеска 7 для укладки грузов 8. Муфта 5, поворотное кольцо 6, гиревая подвеска 7 и

грузы 8 составляют средство нагружения.

Грузы 8 создают направленную вниз нагрузку, поэтому при повороте балки 3 вокруг ее оси можно менять направление изгиба балки 3 Интенсивность изгиба балки 3 можно менять грузами 8 и перемещением муфты 5. Средство регистрации деформаций банки 3 выполнено следующим образом. На торце балки в вертикальной плоскости через ось 9 установлен стержень 10. Он предназначен для показа положения нейтральной линии. Ось 9 имеет возможность вращаться в подшипнике 11 К стерж- ню 10 в одной с ним плоскости в центральной зоне торца балки перпендикулярно прикреплена направляющая 12 Ползун 13 размещен в направляющей 12 и связан с одним концом оси 14 через подшипник 15. Другой конец оси 14 неподвижно связан с основанием 1 через стойку 16. Прибор работает следующим образом При отсутствии нагрузки оси 9 и 14 совпадают, поэтому стержень 10 может занисл

с

XI

мать любое положение, т.е. можег свободно вращаться с осью 9. Эго означает, что напряжение в любом поперечном сечении балки 3 отсутствует,

При действии нагрузки балкз 3 изгиЬа- ется, направляющая 12 перемещается относительно ползуна 13 по направлению наибольшего прогиба балки 3. При этом стержень 10 показывает положение нейтральной линии. При косом изгибе направле- ние действия нагрузки не совпадает с максимальным прогибом и положение нейтральной линии не перпендикулярно к направлению действия нагрузки, а перпендикулярно максимальному прогибу за исключение1/ случая, когда направление нагрузки совпадает с одной из главных осей поперечного сечения балки 3 При изменении интенсивности нагрузки наблюдающим демонстрируют, что иженсиьиость нагрузки не влияет на положение стержня 10, т е на положение нейтральной линии. При по вороте балки 3 во к су г ее оси можно менять направление действия нагрузки и наблюдать за изменением положения нейтральной линии.

Применение предлагаемого прибора позволяет демонстрировать положение нейтральной линии при изучении в п, рее сопротивления материалов косого изгиб к

5 0 5

O

0

Ц

тем позволяет повысить эффективность учебного процесса.

Формула изобретения Учебный прибор по сопротивлению ма- териапов, содержащий консольно размещенную на основании с возможностью поворота вокруг своей оси и фиксирования в заданном положении балку, средство на- гружения балки, имеющее гиревой подвес с грузами, и средство регистрации деформаций балки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации положения нейтральной линии в сечении балки при косом изгибе, средство нагружения балки снабжено установленной на балке с возможностью перемещения муфтой и охватывающим последнюю поворотным кольцом, средство pei i/страции деформаций состоит из шар- нирчо установленного на торце балки в верти калькой плоскости стержня, иалраь1 яющей, перпендикулярно прикреп- тенней R центральной зоне торца балки к стержню в одной с ним плоскости, размещенною в направляющей ползуна и шар- нионо связанной с последним одним концом осью, свободный конец которой не- подв/.жно связан с основанием, при этом иревой подвес прикреплен к поворотному кольцу средства нагружения балки

Использование: демонстрационные приборы по сопротивлению материалов. Прибор позволяет расширить диапазон решаемых задач путем демонстрации положения нейтральной линии в сечении балки при косом изгибе. Сущность изобретения: при действии нагрузки на балку последняя изгибается, а направляющая, прикрепленная в центральной зоне торца балки к поворотной оси, перемещается относительно размещенного в ней ползуна, связанного с одним концом оси, другой конец которой неподвижно связан с основанием через стойку. В результате этого стержень, установленный на торце балки и связанный с осью и направляющей, поворачивается и занимает положение, соответствующее положению нейтральной линии в сечении балки при косом изгибе. 3 ил.

i

А-А

10

фиг. 2

Л- А

/J 12

фиг.З