Учебный прибор по сопротивлению материалов Советский патент 1983 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относнтч;я к учебным приборам и наглядным пособиям н может |быть вспользоваво для лекционных демо страцкй при изложении курса сопротивления материалов.

Известны учебные приборы для страции потери устойчивости вертикаль- нь1х стоек под действи « критической свлыС1 и 2.

Недостатком указанных приборов яв.ляется невозможность демонстрации п« тери устрйчивостн, без дополнительные устройств, заделанных в основании стоек.

Известен учабный прибор по сопротивлению материалов, содержащий стойку и набор грузов для крепления на стойке 3

Недостатком известного прибора является постоянная жесткость основания, .. ввиду чего возможна демонстрация вли5 ния изменения жесткости основания на величину критической силы. Кроме того, затруднена демонстрация влияния изменения высоты точки гфиложения силы на потерю устойчавости.

Цель взобретення - демонстрация потери устойчивости вертикального стержня В зависимости от величины критической силы и высоты точки ее приложения при различной жесткости основания.

Поставленная цепь достигается тем, что учебнь1й прибор по сопротивлению ма,д тервалов, содержащий основание, стойку и набор грузов для крепления их Ю стой ке, содержит установленную на осшжании шарнирную опору, в которой смонтирована стойка, горвэонтальную направляющую,

fj радиаЛьно расположенную к опоре, с роликами, установленныйна ваправляк. щей, и горизонтальный упругий стержень, расположенный между роликами и жестко закрепленный одним концом на вертикаль20 ной стойке.

На фиг. 1 изображен прибор, вид сбоку; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Прибор содержит основавие 1, верт кавьную стойку 2 с грузами 3 и штв том 4 для ограничения установки грузов, шарнирную опору 5, горизонтальный упругий стержешз 6, ролики 7, установленные s на вилке 8 с горизонтальной осью 9, закрепленной в ползуне 1О со стопорным винтом 11, направляющую 12, расположенную радиально к стойке 2 и несущую ползун 1О.10

Демонстрация . на приборе при чтении .лекций производится в следующей последовательности.

Демонстрируют устойчивое положение равновесия вертикальной стойки 2, на- 15 груженной грузами р, меньшими, чем критическая сила Рцр, соответствующая загружешпо верхнего конт стойки и удалению точек касания стержня с роликами 7 от оси опоры 5 на величину С| . 20 При этом ось горизонтального стержня 6 остается прямолинейной, а стойка 2 - вертикальной. При устранении причин малых конечных отклонений стойки от вертикального положения она возвращается 25 в это положение.

Демонстрируют потерю устойчивости стойки 2 при грузе R 7 . При этом стойка занимает наклонное положение, а стержень 6 искривляется.30

Удаляя точки касания стержня 6 с роликами 7 от оси опоры 5 на расстояние Cli , причем Р(р , демонстрируют потерю устойчивости при грузе 1 К1} соответствующей жесткости основания, харзактеризуемой величиной р.

Демонстрируют неустойчивое состояние стойки 2, нагруженной на верхнем конце при Р 7 Причем Р,, 1.

Демонстрируют устойчивое состояние стойки при грузе Р , расположенном m штифтах 4.

При проведении лабораторных занятий экспериментально подбирается величина критического груза , соответствующего расстоянию . По ряду РЛ и можно построить график заввм

сиМости этих величин, показывающий как уменьшается с ростом .,

Предлагаемый прибор позволяет, иен. пользуя только три различных величины грузов и два положения ползуна без дополнительных измерений, быстро и наглядно во время лекции продемонстрирс вать качественное влияние изменений жесткости опоры, а также высоты приложения грузов на критическую силу, при проведении лабораторных занятий можно с. необходимой степенью точности Построить график зависимости Р /отС| .

Формула изобретения Учебный прибор по сопротивлению . материалов, содержащий основание,,стойку и набор грузов для крепления их на стойке, отличающийся тем, что, с целью демонстрации потери устойчивости вертикального стержня в зависимости от величины критической силы И высоты точки ее приложения при различной жесткости основания, он содер жит установленную на основании опору, в которой смонтирована стойка, горизонтальную . направляющую, радиально расположенную к опоре, ползун с роликами, установленный на направляющей, и горизонтальный упругий стержень, .фас- пол оженный между роликами и жестко закрепленный одним концом на вертикальной стойке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 572833, кл. О 09 В 23/06, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 59928О, кл. Q О9 В 23/06, 1978.

3.Лабораторные работы по сопротивлению материалов.

3. Беляев Н.М. Лабораторные работы по сопротивлению материалов. М., 1956 С. 194 (прототип).

ЕД

ffi

S A

4

J

L-

/

фуг. f

-

fff g s7

- /

-Ю

0l/f.l