Учебный прибор по сопротивлению материалов

Учебный прибор по сопротивлению материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: демонстрационные приборы по сопротивлению материалов и расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации потери устойчивости деформируемого элемента при действии на него растягивающей и поперечной силы соответственно Сущность изобретения: действие нагрузки, размещенной на подвижной фиксируемой платформе, на деформируемый элемент 6, шарнирно установленный на оснований посредством поворотной пластины 5 с откидным фиксатором, элемент теряет устойчивость в зависимости от величины нагрузки, точки ее приложения и от размещения в пространстве самого деформируемого элемента. Исследуют три способа нагружения элемента при действии на него вертикальной сжимающей силы (элемент занимает верхнее вертикальное положение), вертикальной растягивающей силы (элемент занимает нижнее вертикальное положение) и поперечной силы (элемент 6 занимает горизонтальное положение). 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 09 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ра

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838562/12 (22) 12.06.90 (46) 15.06.92, Бюл. N. 22 (71) Усть-Каменогорский строительно-дорожный институт (72) В.Я. Штро (53) 681.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1196941, кл. G 09 В 23/06, 1984. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО.СОПРОТИВЛЕНИКЭ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: демонстрационные приборы по сопротивлению материалов и расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации потери устойчивости деформируемого элемента при действии на него растягивающей и поперечной силы соИзобретение относится к демонстраци- онным приборам и может быть использовано, например, при изучении в курсе сопротивления материалов явления потери устойчивости стержней при действии на них нагрузки.

Целью изобретения является расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации потери устойчивости деформируемого элемента при действии на него растягивающей и поперечной силы соответственно, На чертеже представлена схема прибоУчебный прибор содержит основание 1, к которому прикреплена неподвижная пластина 2 винтами 3. Шарнир 4 обеспечивает поворот на 90 поворотной пластины 5 с, 0 шарнирно закрепленным на нем деформируемым элементом 6 с нанесенной на нем

Ы2 1741170А1 ответственно. Сущность изобретения: действие нагрузки, размеценной на подвижной фиксируемой платформе, на деформируемый элемент 6, шарнирно установленный на основании посредством поворотной пластины 5 с . откидным фиксатором, элемент теряет устойчивость в зависимости от величины нагрузки, точки ее приложения и от размещения в пространстве самого деформируемого элемента, Vlccледуют три способа нагружения элемента при действии на него вертикальной сжимающей силы (элемент занимает верхнее вертикальное положение), вертикальной растягивающей силы (элемент занимает нижнее вертикальное положение) и поперечной силы (элемент 6 занимает горизонтальное положение), 1 ил. шкалой 7. Грузы 8 имеют прорези 9 шириной, большей толщины деформируемого .элемента, и глубиной, обеспечивающей центральное их приложение за счет опирания на передвижную самофиксирующуюся платформу 10 со стягивающими скобками

11, Основание 1 опирается на ножки 12.

Деформируемый элемент 6 крепится шарниром 13 на поворотной пластине 4, на которой шарниром 14 крепится также откидной фиксатор 15. На поворотной пластине 5 и в основании 1 выполнены совмещенные пазы-прорези 16 шириной, большей ширины деформируемого элемента, и длиной, обеспечивающей его поворот из вертикального верхнего в вертикальное нижнее положение. На конце гибкого элемента со стороны, противоположной пазам в поворотной пластине и основании (при вертикальном верхнем положении деформируемого элемента), выполнен стержень—

1741170

50 консоль 17 толщиной, меньшей ширинь. прорезей 9 в рузах 8.

Учебный прибор работает следующим образом.

При расположении деформируемого элемента в вертикальном верхнем положении и размещении на самофиксирующейся платформе 10 в различном сочетании грузов

8 путем их надев-íèÿ п,рорезями 9 на деформируемый элемент 6 наолюдают потерю устойчивости при длине сжимаемой части, определяемой местом установления платформы 10, При этом рабочая длина деформируемого элемента определяется по шкале 7. Пои смещении платформы 10 вниз (вверх) относительно деформируемого элемента 6 потеря устойчивости последним достигается увеличением (уменьшением) числа грузов 8. Вертикальное верхнее расположение деформируемого элемента обеспечивается тем, что откидной фиксатор 15 повернуT вокруг шарнира 14 до зацепления с деформируемым элеменлгом 6, что обеспечивает его фиксацию в этом поло>кении. Для демонстрации изгибной устойчивости элементом 6 достаточно поворотной пластине о

5 повернуться на шарнире 4 на 0 до соприкосновения с неподви>кной пластиной 2.

Фиксатор 15 находится в зацеплении с элементом 6 и обеспечивает жесткое закрепление его нижнего конца. При этом деформиоуемый элемент принимает горизонтальное поло>кение (пунктирное на черте>ке) и действие на него грузов 8 вызывае деформацию изгиба. Изменяя число грузов

8, элемент 6 теряет устойчивос ь в результате изгиба год действием изменяющейся нагрузки. Перемещая груз 8 по длине элемента. демонстрируется потеря изгибной устойчивости в зависимости от длины деформируемого элемента. Для демонстрации потери устойчи вости деформи руеviого элемента при его растяжении (за счет первоначальных несовершенств элемента и прило>кения нагрузки) необходимо поворотную пластину 5 повернуть на шарнире 4 на 90 до занятия элементом 6 вертикального (ьерхнего) положения. Затем поворотом фиксатора 15 относительно шарнира 14 на

90" деформируемый элемент расфиксирует5 ся и последующим поворотом относительно шарнира 13 s сторону совмещенных пазов

16 в поворотной пластине 5 и основании 1 на 180 занимает вертикальное нижнее положение (пунктирное изображение на черте10 же). Последующее размещение грузов 8 на консольном стержне 17 элемента 6 приводит к потере иM своей первоначальной формы, т.е, потере устойчивости при растяжении. Изменение числа грузов 8 на l5 стержне 17 демонстрирует механизм потери устойчивости деформируемым элементом при его р" стяжении в зависимости от расгягивающей нагрузки.

Формула изобретения

20 Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий основание с размеценна и на нем опорой, вертикально усгано::ленной B опоре деформируемый элемент и средс гво нагружения последнего, 25 отличающийся тем,что,сцелью расш IpeH_#_sl диапазона решаемых задач путем демонстрации потери устойчивости деформируемого элемента при действии на него растягивающей и поперечной силы со30 ответственно, опора сос1оит из двух шарíирно связанных одна с другой пластин, первая из которых неподвижно закреплена на основании., а вторая снабжена шарнирно установленным откидным фиксатором для

35 удержания деформируемого элемента з заданном положении и имеет прорезь для размещения в.ней последнего, средство

i!àãðóæeíèÿ состоит из набора грузов, размещенной на деформируемом элементе по40 дви>кной платформы для грузов, имеющей фиксатор для установки в заданном положении, и закрепленного на деформируемом элементе стержня для подвеса грузов, при этом ка>кдьй груз имеет прорезь для его

45 размещения на деформируемом элементе, а на последнем нанесена линейная шкала.

1741170

45

Редактор Н.Горват

Корректор Н.Ревская

Заказ 2088 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Р,Ужвий

Техред М.Моргентал

Ф 1 ф1 ! 3 l ll

)1 !