СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПРУЖИННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ УЧЕБНЫХ ЦЕЛЕЙ, СЛУЖАЩИЙ ДЛЯ УКАЗАНИЯ ВОЗНИКАЮЩИХ В ЭЛЕМЕНТЕ УСИЛИЙ Советский патент 1934 года по МПК G09B23/06 

Известны уже соединенные пружинами элементы для учебных моделей, служащие для указания возникающих в элементе усилий.

Предлагаемый строительный элемент выполнен в виде пружинного динамометра, несущего на концах бруски, из коих один имеет прорез, а другой - шип, предназначенные для шарнирного присоединения элемента к другим подобным же элементам или к каким-либо частям модели при помощи шпилек, пропускаемых через отверстия упомянутых брусков. Каждый из элементов снабжен стрелкой с циферблатом, указывающею растягивающее или сжимающее усилие, возникающее в элементе.

На чертеже фиг. 1 обозначает вид строительного элемента в фасаде; фиг. 2 - то же, в плане; фиг. 3 - деталь механизма для прикрепления стрелки - указателя; фиг. 4 - вид модели строительной фермы, собранной из элементов.

Строительный элемент (фиг. 1, 2, 3) устроен по принципу динамометра. Этот стержень показывает усилия, возникающие в нем от действия внешней сжижающей или растягивающей силы, направленной по продольной оси стержня.

Благодаря упругости предварительно выгнутых пластинок, стержень от действия сжимающей силы будет укорачиваться, пластинки будут еще более выгибаться наружу, и расстояние между этими пластинками увеличится.

При действии растягивающей силы стержень будет удлиняться, пластинки станут выпрямляться, а, следовательно, расстояние между ними уменьшится.

Изменение расстояний между пластинками элемента использовано для указания усилий, каковые возникают в нем от действия внешней нагрузки.

Для указания характера и величины усилий применен механизм, состоящий из стрелки и раскрашенного диска А′ (фиг. 1).

Диск раскрашен в два цвета: красная половина для указания сжимающего усилия, а синяя - для растягивающего усилия.

Элемент может быть изготовлен из дерева или металла.

Механизм, указывающий усилия, помещается на середине элемента (фиг. 3) и состоит из стрелки и поводка Р из легкой проволоки, двух скоб c, в, из белой жести, для прикрепления стрелки и, поводка к пластинкам.

Такая конструкция весьма проста, экономна и легко поддается регулированию. Применение же шестеренок удорожило бы прибор.

При отсутствии внешней нагрузки стрелка должна быть установлена по линии а (фиг. 4) раздела цветов на диске. Установить ее легко путем изгиба, придерживая за поводок так, чтобы при сжатии стрелка отклонялась на полукруг красный, а при растяжении - на синий.

При желании получать еще величину усилий, следует градуировать диск.

Изображенный на фиг. 1-3 элемент возможно применять как наглядное пособие при изучении статики.

Элемент этот в значительной мере помогает уяснить взаимодействие, характер и величину усилий, возникающих в нем от внешней нагрузки и помогает производить ряд исследований над моделями стержневых конструкций.

Как пример такового применения элемента может служить модель фермы “Полонсо”, состоящая из элементов, опирающихся в точке A на неподвижную опору (2 стержня) и подвижную опору В (один стержень) (фиг. 4). Соединение стержней - шарнирное, нагрузка прикладывается к узлам (II, IV, V) с помощью проволочных скобок. Величина нагрузки на узлы фермы будет зависеть от толщины пластинок и величины фермы.

1. Строительный пружинный элемент для учебных моделей, служащий для указания возникающих в элементе усилий, отличающийся тем, что элемент выполнен в виде пружинного динамометра, несущего на концах бруски, из коих один имеет прорез 1, а другой - шип 2 (фиг. 2), предназначенные для шарнирного присоединения элемента к другим подобным же элементам, или к каким-либо частям модели при помощи шпилек, пропускаемых через отверстия 3, 4 упомянутых брусков (фиг. 1).

2. При строительном пружинном элементе по п. 1 применение стрелки-указателя с циферблатом, отличающимся тем, что он разделен по диаметру на две, окрашенные в различные цвета части, обозначающие растягивающие или сжимающие усилия (фиг. 4).

3. Применение строительного элемента по пп. 1 и 2 для изучения усилий, возникающих в модели фермы, состоящей из шарнирно скрепленных стержней-элементов и опирающейся в точке А на неподвижную опору и на подвижную опору - в точке В (фиг. 4).