Учебный прибор по механике

Учебный прибор по механике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области демонстрационньк приборов и позволяет расширить диапазон изучаемых в курсе теоретической механики задач за счет демонстрации реакций, возникающих в сферическом шарнире под действием внешней силы. Перемещаясь по криволинейной направляющей 8 упругая тяга 9 занимает наклонное положение относительно нагружаемого объекта, представляющего собой горизонтальную

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1437899 А 1 (51)4 G 09 В 23/08. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4216904/31 — 12 (22) 26.03.87 (46) 15.11.88. Бюл. Р 42 (71) Усть-Каменогорский строительнодорожный институт и Специальное конструкторское бюро по подземному самоходному горному оборудованию (72) П. Ф. Дейнеко и П. P. Синдеев (53) 371.66/ .67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1014005, кл. G 09 В 23/08, 1982. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ЩХАНИКЕ (57) Изобретение относится к области демонстрационных приборов и позволяет расширить диапазон изучаемых в курсе теоретической механики задач за счет демонстрации реакций, возникающих в сферическом шарнире под действием внешней силы. Перемещаясь по криволинейной направляющей 8, упругая тяга 9 занимает наклонное положение относительно нагружаемого объекта, представляющего собой горизонтальную

1437899 пластину 2, консольно установленную на основании 1 посредством цилиндр ческого 3 и сферического 4 шарниров, снабженных стрелочным указателем 5 направления реакции от действия на пластину внешней нагрузки. В результате этого возникает горизонтальная составляющая действующей на систему силы, создаваемой упругдй тягой 9.

Эта сила пытается сдвинуть пластину

2 в горизонтальной плоскости, в результате чего указатель 5 наклоняется в сторону, противоположную горизонтальной составляющей приложенной силы. В свою очередь горизонтальная составляющая действующей на пластину силы может быть разложена также на две составляющие, одна из которых направлена по оси цилиндрического

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, в учебном процессе при изучении курса теоретической механики. 5

Цель изобретения — расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации реакций сферического шарнира.

На чертеже представлена схема прибора.

Прибор содержит основание 1, нагружаемый объект, представляющий собой горизонтальную пластину 2, установленную на основании посредством цилиндрического 3 и сферического 4 шарниf5 ров. Каждый шарнир снабжен стрелочным указателем 5 направления реакции от действия на пластину 2 внешней нагрузки. На основании над нагружаемым объектом 2 вертикально установлен крон20 штейн б, в котором закреплен посредством зажима 7 имитатор нагрузки, состоящий иэ криволинейной поворотной направляющей 8 и связаннОй с ней Одним концом тяги 9, второй конец которой закреплен на пластине 2. На тяге закреплен стрелочный указатель 10 направления действия,в пространстве приложенной силы.

При этом цилиндрический шарнир 3 имеет две оси 11 и 12 вращения, иэ шарнира, а другая — перпендикулярно этой оси. В результате действия последней составляющей силы стрелочиый указатель 5 цилиндрического шарнира также наклоняется в ту или иную сторону. Поворачивая направляющую 8 относительно кронштейна б и перемещая по ней упругую тягу 9, демонстрируют различные направления реакций, возникающих в шарнирах 3 и 4, в зависимости от направления действия приложенной к пластине 2 силы. Кроме того, прибор позволяет демонстрировать изменение направлений. реакций, возникаюЗ щих в шарнирах, при действии на пластину 2 системы сил, создаваемых, например, от указки путем воздействия последней на гнезда 11 пластины 2. ! ил.

2 которых ось 11 связывает шарнир с опорой, а ось 12 жестко связана с пластиной 2, причем стрелочный указа= тель 5 этого шарнира может перемещаться относительно оси 12.

Стрелочный указатель 5 сферического шарнира также связан своей нижней частью с пластиной 2.

Кроме того, в пластине 2 выполнены гнезда 13, являющиеся точками приложения дополнительных сил, например, от действия указки.

Прибор работает следующим образом.

В исходном положении сила тяжести

Р пластины 2 уравновешена тремя вер-, тикальными реакциями сферического 4, цилиндрического 3 шарниров и тяги 9, о чем свидетельствует вертикальное расположение стрелочных указателей 5 направления реакций, возникающих в шарнирах, и стрелочного указателя 10 направления приложенной к системе силы.

Перемещая по криволинейной направляющей 8 тягу 9, последняя занимает наклонное положение относительно пластины 2, в результате чего возникает горизонтальная составляющая действующей на систему силы, которая создается тягой 9 и сдвигает пластину 2 в горизонтальной плоскости, благодаря

1437899 задач, изучаемых, например, в курсе теоретической механики.

Составитель Л, Сердечнов

Редактор А. Долинич Техред g.Äèäûê Корректор В, Гирняк

Заказ 5898/51 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 возможности перемещения стрелочного указателя 5 цилиндрического шарнира относительно оси 12. В результате стрелочный указатель 5 сферического шарнира наклоняется в сторону, противоположную горизонтальной составляющей приложенной силы.

В свою очередь горизонтальная .составляющая действующей на систему силы может быть также разложена на две составляющие, одна из которых направлена по осям 11 и 12 цилиндрического шарнира, а вторая — перпендикулярно этим осям. В результате действия последней составляющей силы стрелочный указатель 5 цилиндрического шарнира, поворачиваясь относительно осей !1 и 12, также наклоняется, указывая направление реакции шарнира.

Поворачивая криволинейную направ— ляющую.8 относительно кронштейна 6 и перемещая по направляющей 8 тягу 9, демонстрируют различные направления реакций, возникающих в шарнирах 3 и

4, в зависимости от направления действия приложенной к пластине .2 силы.

Воздействуя на пластину 2 в точках выполнения гнезд 13, демонстрируют изменения направлений реакций, возникающих в шарнирах от действия на пластину системы сил.

Применение предлагаемого прибора позволит расширить диапазон решаемых

Формула изoбретения

Учебный прибор по механике, содержащий основание, нагружаемый объект, шарнирно установленный на основании посредством двух шарниров, один из

10 которых выполнен цилиндрическим, стрелочные указатели реакций, возникающих в шарнирах, и имитатор нагрузки со стрелочным указателем направления действия приложенной силы, о т15 л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации реакций сферического шарнира, другой шарнир выполнен сферическим, нагружаемый объ20 ект представляет собой горизонтальную пластину, установленную в шарнирах, на основании над пластиной вертикально установлен кронштейн, в котором закреплен посредством зажима имитатор нагрузки, состоящий из криволинейной поворотной направляющей и связанной с ней одним концом тяги, другой конец которой закреплен на пластине, при этом стрелочный указатель направления

З0 действия приложенной силы закреплен на тяге, а стрелочный указатель цилиндрического шарнира установлен в двух расположенных одна над другой осях с возможностью перемещения относительно нижней оси.