ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ТЕОРЕМЫ СЛОЖЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G09B23/08 

Изобретение относится к приборам по механике, позволяющим наглядно наблюдать изменение величины и направления векторов относительной и переносной скоростей ползуна при изменении положения кривошипа.

Известны приборы но механике для демонстрации теоремы сложения скоростей, содержащие кривошипно-кулисный механизм с вращающейся кулисой, состоящий из кривошипа с ползуном на конце и кулисы.

Однако такие приборы иллюстрируют только замену движения ползунка кривощипа по окружности сложным движением, состоящим из прямолинейного движения ползуна вдоль кулисы и движения его по окружности вместе с кулисой. Направление и величина векторов абсолютной, относительной и переносной скоростей ползуна, а также соотношение между ними при этом не демонстрируются.

Цель изобретения - обеспечить наглядность изменения величины и направления векторов относительной и переносной скоростей ползуна при изменении положения кривощипа.

Для этого предлагаемый прибор снабжен направляющим стержнем, перпендикулярным кулисе и жестко укрепленным на ползуне кривощипа, и двумя кривошипно-кулисными механизмами с поступательно движущимися кулисами, имеющими общий кривошип, жестко укрепленный под углом 90° на конце кривощипа механизма с вращающейся кулисой. При этом кулиса одного механизма перпендикулярна к направляющему стержню и связана

с ним с помощью крестообразного ползуна, а кулиса другого механизма перпендикулярна кулисе механизма с вращающейся кулисой и соединена с ней посредством второго крестообразного ползуна.

На чертеже представлена кинематическая схема прибора.

Прибор состоит из кривощипно-кулисного механизма ОАВС, где ОА - кривошип с ползуном А, а ВС - кулиса. На ползуне А жестко укреплен направляющий стержень AM, перпендикулярный к кулисе ВС. К кривошипу ОА под прямым углом жестко прикреплен стержень АЕ, конец которого соединен с помощью щарнира Е со щтангами ЕК и ЕМ.

Штанга ЕК соединена с кулисой ВС крестообразным ползуном К, который может скользить одновременно вдоль кулисы ВС и вдоль щтанги ЕК. При этом угол АКЕ все время остается прямым.

Штанга ЕМ аналогичным образом, посредством крестообразного ползуна М связана с направляющим стержнем AM. Стержень АЕ щтанги ЕК и ЕМ совместно с ползуном К и М образуют два кривощипно-кулисных механизма с поступательно движущимися кулиСами ЕК и ЕМ и общим кривошипом АЕ. Поворот кривошипа ОА в рабочих пределах прибора ограничен упорами / и 2.

При демонстрации теоремы сложения скоростей врашают кривошип ОА с постоянной угловой скоростью. Стержень АЕ изображает в определенном масштабе вектор абсолютной скорости ползуна А, так как угол ОАЕ прямой. Поскольку углы МАК., АМЕ и АКЕ также прямые отрезки АК и AM будут изображать при этом соответственно направление и величину в том же масштабе векторов относительной скорости скольжения ползуна Л вдоль кулисы ВС и его переносной скорости от вращения кулисы ВС.

Вследствие вращения кривошипа ОА угол БАК будет меняться, что приведет к соответствующему изменению длины отрезков Л/С и AM.

Таким образом, при любом положении кривошипа ОА отрезки Л/С, AM и АЕ наглядно изображают соответственно величину и направление векторов относительной, переносной и абсолютной скоростей ползуна Л.

4 Предмет изобретения

Прибор для демонстрации теоремы сложения скоростей, содержащий кривошипно-кулисный механизм с вращающейся кулисой, состоящий из кривошипа с ползуном и кулисы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения наглядности изменения величины и направления векторов относительной и переносной скоростей ползуна при изменении положения кривошипа, он снабжен направляющим стержне.м, перпендикулярным кулисе и жестко укрепленным на ползуне кривошипа, и двумя кривошипно-кулисными механизмами с поступательно движушимися кулисами, имеюшими общий кривошип, жестко укрепленный под углом 90° на конце кривошипа механизма с вращающейся кулисой, при этом кулиса одного механизма перпендикулярна к направляющему стержню и связана с ним с помощью крестообразного ползуна, а кулиса другого механизма перпендикулярна кулисе механизма с вращающейся кулисой и соединена с ней носредством второго крестообразного ползуна.