Строительный пружинный элемент для учебных целей Советский патент 1935 года по МПК G09B19/24 

В основном авторском свидетельстве № 38362 описан строительный пружинный элемент для учебных целей, непосредственно указывающий сжатие или растяжение, возникающее в изучаемых частях фермы. В настоящем предложении упомянутый строительный элемент применен для изучения усилий, возникающих в модели балки, имеющей подвижную и неподвижную опоры, причем неподвижная опора выполнена из двух строительных элементов, а подвижная состоит из одного такого же элемента; для указания направления усилий эти элементы снабжены стрелками-указателями.

На чертеже изображена модель балки с опорами из строительных пружинных элементов и грузом, производящим давление на балку.

Балка АВ лежит на двух опорах, из них В-подвижная, А-неподвижная.

Неподвижная опора состоит из двух элементов АО и ЛD, шарнирно соединенных с рамою модели и балкой. Подвижная опора состоит из одного элемента BE, тоже шарнирно соединенного с балкой и рамой. Элемент AD может перемещаться по направляющей дуге, прикрепленной к раме, причем для уменьшения трения в конце его вставлен ролик.

Для указания направления силы, действующей на балку АВ, в точке С при(229)

креплена рейка GO, к которой иодвещивается груз Р.

Направления опорных давлений указываются рейками, прикрепленными к элементам. Возникающие опорные давления от приложенной силы Р указываются отклонением стрелок, имеющихся на элементах.

При сжатии элемента стрелка отклоняется на половину диска, окрашенную в красный цвет, а при растяжении-на половину, окрашенную в синий цвет.

На этом же приборе, с помощью рейки OF, подвешенной к рейке OG в точке О и рейки Fh, подвещенной вточкеС и соединенной планкой he со стержнем AD, можно получить силовой треугольник, указывающий величину опорных реакций, а следовательно и опорных давлений.

Рейка Fh остается параллельна стер.жню AD благодаря тому, что длина планки he равняется величине АС, а рейка OF параллельна стержню BE благодаря собственному весу.

Основная цель этого прибора--показать в наглядной форме, каково должно быть направление неподвижной опорной реакции, а также величины реакции при различных направлениях действия силы Р на балку, лежащую на двух опорах.

Подвесив груз Р и перебросив нить через один из блоков I-IV, прикрепленных к раме, получают давление силы на балку, а направление силы будет соответствовать положению стрелки КС. От этой силы возникнут опорные реакции, которые будут уравновешивать силу Р. Направление подвижной опорной реакции совпадает с направлением элемента BE и указывается рейкой MB, направление же неподвижной опорной реакции подлежит определению. При направлении элемента AD, которое не соответствует действительному направлению неподвижной опорной реакции, от действия силы Р будет возникать давление еще и в стержне АО, что будет видно по отклонению стрелки в этом элементе. Для отыскания направления неподвижной опорной реакции, соответствующего действительному, следует перемещать элемент AD по направляющей дуге, и в тот момент, когда элемент AD примет положение, вполне соответствующее действительному, элемент ЛО перестанет испытывать давление и стрелка остановится на линии раздела окраски диска, т. е. элемент не работает. Таким образом сила Р уравновешивается двумя опорными реакциями, а по теореме равновесия трех сил, уравновешенных, но не параллельных и лежащих в одной плоскости, эти три силы должны сходиться в одной точке, что и подтверждается на этом приборе-в тот момент, когда стержень АО перестает работать, три рейки AN, ВМ и ОО сходятся в одной точке. Следовательно, одно из основных положений теоретической механики, предлагаемое учащимся в абстрактной форме с помощью мела, удается продемонстриУ)К6

.- 2 -

ровать в конкретной наглядной форме, что в значительной мере помогает представить и запомнить одно из важных основных положений механики. Одновременно на этом приборе автоматически и в весьма наглядной форме получаются величины этих двух опорных реакций в виде треугольника ОСГ.

На этом же приборе можно продемонстрировать еще ряд других положений, например, когда сила Р будет параллельна подвижной опорной реакции, то тогда неподвижная опорная реакция будет параллельна силам.

Предмет изобретения.

1.Строительный пружинный элемент для учебных целей по авторскому свидетельству № 38362 в применении его для изучения усилий, возникающих в модели балки, имеющей подвижную и неподвижную опорьь отличающийся тем, что неподвижная опора А выполнена из двух строительных элементов АО и AD, а подвижная состоит из элемента BE, причем для указания направления усилий элементы AD и BE снабжены стрелкамиуказателями МС и .

2.При модели балки АВ по п. 1 применение поворотной на оси стрелки КС, находящейся под воздействием груза Р, перекинутого через один из блоков I-IV.

3.При модели балки по п. 1 применение реек OF и Fh, соединенных планкой he с элементом AD, каковые рейки служат для построения силового треугольника.

зависимому авторскому свидетельству С. А. Шабалина

№ 43216