Учебный прибор по сопротивлению материалов Советский патент 1981 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к учебным пособиям и может быть использовано при изложении раздела Устойчивость в курсе сопротивления материалов. Известен учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий вертикально расположенный стержень, кон цы которого установлены соответственно в подвижной и неподвижной опорах, горизонтальную, съемную, шарнирную опору и грузы р J Однако известный учебный прибор не обеспечивает возможности демонстрации влияния всех рассматриваемлс в курсе сопротивления материалов, способов закрепления концов стержня на. форму потери .устойчивости и критическую силу, а также влияния длины стерж ня на его критическую силу. Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей, Поставленная цель достигается тем что в учебном приборе по сопротивлению материалов, содержащем -вертикально расположенный Стержень, концы ко горого установлены, соответственно в подвижной и неподвижной опорах, горизонтальную, съемную, парйирную опору и грузы, в торцах опор пополнены перпендикулярно одна другой клиновидная и щелевидная прорези, при этом щедевндиая прорезь неподвижной опоры выполнена сквозной. На фиг I изображено предлагаемое устрЪйство, общий ВИД} на фиг. 2 съемная концевая подвижная опора в двух проекциях; на фиг. 3 - концевая подвижная опора в трех проекциях и её корпус. Учебный прибор по сопротивлению материалов содержит стержень 1, потеря устойчивости которого должна демонстрироваться. Верхний конец стержня 1 свободно опирается на клиновидную прорезь либо эащекпяется в щелевидной прорези съемной концевой подвижной опоры 2, которая размещена в направлякицей 3 наскользящей посадке. При этом направляющая 3 допускает вращение опоры 2 вокруг вертикальной оси, благодаря чему пересекающиеся клиновидная и щелевидная прорези опо ры 2j располагающиеся на ее торце могут попеременно устанавливаться в нужном положении, Нижний конец стерж ня I свободно опирается на клиновидную прорезь (либо защемляется в щелевидной прорези| концевой неподвижной опоры 4, которая установлена в корпусе 5, не препятствующем поворот опоры 4 вокруг вертикальней оси, так что пересекающиеся клиновидная и щелевидная прорези опоры 4 также могут попеременно устанавливаться в нужном положении. Щелевидная прорезь опоры 4 сквозная, поэтому стержень 1 может устанавливаться в ней на различных возвышениях. Помимо концевых опор 2 и 4 прибор содержит съемную промежуточную шарнирную опору 6, Грузы 7 свободно надеты на хвостовик опоры 2, Направляющая 3, корпус 5 и съемная опора 6 неизменно связаны со станиной 8, в которую ввинчены четыре опо ры 9, положение которых фиксируют контргайки 10. Прибор работает следующим образом Регулируя ( ввинчивая или вывинчивая ) опоры 9, добиваются горизонтального положения станижд 8 и фиксируют это положение контргайками 10 Затем, удаляя опору 2, устанавливают стержень 1, нижним концов в щелевидную прорезь опоры 4 и навешивают на верхний край стержня 1 грузы 7 до тех пор, пока он потеряет устойчивость , Устанавливая стержень 1 в щелевид ную прорезь опоры 4 так, чтобы над ней располагалась половина его длины, довешивают на верхний край стерж ня 1 грузы 7 и доводят его до потери устойчивости. Опору 2 устанавливают в ее направ ляющую 3, вращением опор 2 и 4 вокруг вертикальных осей помещают их ще левидные прорези в общую плоскость и вводят в эти прорези концы стержня 1, Навешивая на хвостовик опоры 2 грузы 7, доводят стержень 1 до потери устойчивости. Сняв стержень 1 и поворачивая опоры 2 и 4 вокруг вертикальных осей, помещают клиновидные прорези в общую плоскость; после этого устанавливают стержень I в клиновидные прорези опор 2 и 4 и грузами 7 доводят его до потери устойчивости. Дополнительно подпирают стержень 1 промежуточной шарнирной опорой 6 и снова доводят стержень 1 до потери устойчивости. Удаляя опору 6 и поворачивая опору 4 вокруг вертикальной оси, помещают ее щелевидную прорезь в общую плоскость с клиновидной прорезью опоры 2 и помещая в эти прорези концы стержня 1, грузами доводят его до потери устойчивости. Положительный эффект от использования изобретения проявляется в том, что оно обеспечивает расширение диапазона демонстрируемых положений теории упругой устойчивости путем демонстрации влияния способов закрепления концов стержня на форму потери устойчивости и критическую силу, а также влияние длины стержня на его критическую силу. Демонстрация этих положений способствует усвоению учащимися теории упругой устойчивости. Формула изобретения Учебный прибор по сопротивлению материалов , содержащий вертикально расположенный стержень, концы которого установлены соответственно в подвижной и неподвижной опорах, горизонтальную, съемную, шарнирную опору и грузы, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, в торцах опор выполнены, перпендикулярно одна другой клиновидная и щелевидная i прорези, при этом щелевидная прорезь неподвижной опоры выполнена сквозной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство CUCr 631974, кл, G 09 В 23/06, 1975,

/

5L

фигЛ

-cG

Фиг.2