Учебный прибор для моделирования двумерного поля Советский патент 1979 года по МПК G09B23/00 

раму, смонтированную на основании S имеющем форму диска, с приспосОблениями для смены каправляю1дкх, например крепежными отверстиями б и угло мерной шкалой 7. Механизм натяжения деформирующего устройства содержит опорную тегшжку 8, ролики 9 которой ориентированы параллельно радиусам основания 5, проходящим через точки касания роли™ ков с плоскостью основания. Для обеспечения движения по окр жности вдоль края основания 5 опорная тележка 8 снабжена боковь1ми рол {ками 10, перэме 1дающр мися по торцу основания 5., Через блок 11 на опорной тележке 8 перекинут гибкий трос 12, на одном конце нагруженный сменным грузом 13, а дру гим концом соединенный с тягой в виде жесткой обводной планки 14, которая снабжена ограничителями .1.5 ее пе ремещения в. направлении, перпендикулярном к плоскости основания 5, Обвод ная планка 14 при помоаи шайбы 2 шар нирно соединена с общим центром упругой системы. В центральном отверстии шайбы 2 установлена игла 16 для реги страции положения центра на координат ной сетке 17. Прибор работает следующим образом ,ЕСЛИ зафиксировать положение опор ной тележки 8, то. под действием груз 13 игла 16 займет некоторое пoлoжeни смещенное относительно ее исходного положения равновесия, т.е. положения которое игла 16 занимает при отсутст вии деформирующей силы, создаваемой грузом 13„Величина и направление сме щения иглы 16 описывается двумерны / вектором Т . Деформирующая сила F , приложенная к шайбе 2. за счет действия веса груза 13, является вектором величина которого определяется указанным весом, а направление совпадает с направлением параллельной основанию 5 части троса 12 в смещенном положении равновесия. Устройство упр гой системы обеспечивает тензорную связь,между векторами силы и смещени л F---kr, где k - двумерный симметричный тензо жесткости- упругой системы. Величина дефорг дарующей силы равна весу груза 13. Сила тяжести груза 13, прилагавм я к гибкому тросу 12, передается обводной планке 14, которая, приближаясь к опорной тележке 8, отклоняет шайбу 2 oi. исходного положения равно весия. При этом направление перемещения шайбы 2 необязательно совпадает с направлением действия деформирунйцей силы в горизонтальной плоскости, а величина смещения шайбы 2 под действием заданного веса груза 13 зависит от направления силы, кото рое изменяется перемещением опорной тележки 8. При перемещении опорной тепежки гибкий трос 12 и обводная планка 14 поворачиваются в горизонтальной плоскости относительно центральной шайбы 2, ползуны 3 растянутых пружинных элементов 1 перемещаются по направляющим 4, а элементы 1 сдвигаются параллельно самим себе, и система переходит в новое положение, соответствующее iioBOMy направлению деформирую -цей силы. Положение центра упругой cиcтe.1Ы регистрируется по следу иглы 16 на координатной сетке 17. Основание 5 может быть установлено вертикально с возможностью его вращения вокруг неподвижной перпендикулярной к нему горизонтальной оси, при этом опорная тележка 8 не используется, а деформирующая сила постоянно направлена вертикально вниз. Изменение направления этой силы относительно упругой cиcтe.ФI осуществляется поворачиванием основания 5 вокруг горизонтальной оси. Формула изобретения 1.Учебный прибор для моделирования дву-мерного поля, содержащий жесткую ;эаму с растянутой упругой системой и деформирующее устройствоj о т л и ч а. ю щ и и с я тем, что, с целью- обеспечения возможности демонстрации свойств симметричного тензо-. ра второго ранга, он имеет дискообразное основание, арама расположена на основании и образована прямолинейньми направляющими, при этом упругая система содержит ползуны и пружинные элементы, каждый из которых одним концом связан с общим центром упругой системы, а другим концом с ползуном, размещенным на соответствующей }|аправляющей, причем деформирующее устройство включает тягу, одним концом шарнирно связанную с центром упругой сис.темы, и механизм натяжения, соединенный с другим концом тяги. .. 2,Учебный прибор по п„1, о т личающийся тем, что, с целью изменения величины и направления деформирующего усилия, механизм натяжения имеет опорную тележку с роликами для фиксации ее на краю основания и сменный груз,соединенный тросом с тягой, выполненной в виде жесткой обводной планки, имеющей ограничители ее перемещения в перпендикулярном к основанию направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № .506040, кл, G 09 В 23/06, 1973.