Патент ссср 362340

Патент ссср 362340

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

? у ВС=-СОО --1 ">

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

362340

Сюиэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.Х.1970 (№ 1479357/28-12) с присоединением заявки №

М. Кл. G 09Ь 23/10 комитет оо йоийм pиоритет каооритоиий и открытий ори Coaere й1ииистроо

CCCP

УДК 371.66/67(088.8) Опубликовано 13.Х11.1972. Бюллетень № 2 за 1973

Дата опубликования описания 8.II.1973

Авторы изобретения

С. Д. Пресман, И. И. Игнатов, Б. В. Горбунов, К. А. Алямшин, В. А. Роганов, И. А. Лось и Е. А. Никонов

Станкостроительный техникум при заводе «Красный Пролетарий»

Заявитель

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ДЕФОРМАЦИЙ

Изобретение относится к учебным приборам для демонстрации деформаций и может быть использовано в учебном процессе в высших и средних учебных заведениях при чтении курса сопротивление материалов.

Известен учебный прибор для демонстрации деформаций, содержащий панель и смонтированную на пей цилиндрическую балку, состоящую из нескольких соосных частей, одна из которых неподвижна, и несущую поворотные стрелки, изображающие воздействующие на нее усилия.

С целью возможности демонстрации эпюр крутящих моментов и углов закручивания предлагаемый прибор снабжен второй такой же балкой с поворотными стрелками, расположенной под первой, на каждую балку надеты кольца в количестве, соответствующем числу стрелок, имеющие в торце равноотстоящие отверстия, стрелки закреплены на стержнях, связанных с балкой и имеющих подпружиненные шарики-фиксаторы, входящие в отверстия колец, при этом первая балка смонтирована на оси с возможностью поворота вокруг нее и имеет нанесенную на ее поверхности по образующей линию, представляющую нулевую линию деформации, а вторая балка смонтирована на оси неподвижно и имеет расположенные а ее концах и в месте соединения составляющих ее частей поворотные диски с выступами и отверстиями, через которые вдоль балки протянут эластичный шнур, предназначенный для имитации эпюр углов закручивания отдельных участков балки, а стержни стрелок закреплены на выступах дисков.

На фиг. 1 показан предлагаемый прибор, общий вид; на фиг. 2 — балка, установленная на оси, разрез; на фиг. 3 — поворотная стрелка на стержне; на фиг. 4 — поворотный диск, 10 установленный на шарикоподшипнике.

Пустотелые цилиндры 1, составляющие верхнюю балку, свободно установлены на неподвижной оси 2. Цилиндр 3 установлен на оси 2 жестко (см. фиг. 1 и 2). Торцы а ци15 линдров 1 грубо обработаны для увеличения трения в месте соединения цилиндров. Цилиндры 1 прижимаются тарельчатой пружиной.

Поворотные стрелки 4 связаны с цилиндра20 ми 1 стержнями 5. Стрелки можно вручную поворачивать относительно оси стержней 5, ориентируя в направлении заданных внешних крутящих моментов и их величин.

Стрелки фиксируются подпружиненным

zs шариком б при повороте стрелки 4 íà 180 (см. фиг. 3).

Стержни 5 перемещаются по кольцам 7.

Фиксация стержней 5 с дисками производится фиксаторами 8, плунжер которых вручную

30 заводится в отверстие 9 кольца 7.

362340

Ось 2 с помощью кронштейнов 10 укреплена на панели 11.

Пустотелые цилиндры 12 (аналогично цилиндрам 1) составляют вторую балку и установлены на оси неподвижно.

Между цилиндрами 12 и по концам балки установлены поворотные диски 18 на шарикоподшипниках 14, смонтированных на оси 15 (см. фиг. 1 и 4).

Между торцами дисков 18 и цилиндров 12 сохраняется минимальный зазор для уменьшения трения.

Стрелки 4 соединены с выступами I6 дисков 18 (см. фиг. 1 и 4). Стрелки можно вручную поворачивать относительно оси 15, ориентируя в направлении и величине по внутренним крутящим моментам в сечении, указанным на образующих участках цилиндров 1 верхней балки (т. е. по эпюре крутящих моментов, полученной на образующих цилиндров 1).

Фиксация стрелки осуществляется подпружиненным шариком б при повороте стрелки на 180 (см, фиг. 3).

Через отверстие б (см. фиг. 4) проходит эластичный шнур 17, закрепленный в крайних дисках 13. Изломанная линия шнура 17 после деформации кручения с помощью стрелок 4 показывает на образующих цилиндров 12 эпюру угла закручивания отдельных участков для конкретно заданных крутящих моментов в сечении, которые можно увидеть также не только на образующих цилиндров 12, но и по показаниям индикаторов 18.

Предлагаемый прибор работает следующим образом.

Задания для построения эпюр крутящих моментов и углов закручивания выдаются индикаторами в виде цифр, показывающих величину и направление внешних крутящих моментов. На фиг. 1 для примера показаны крутящие моменты Мнр, — М„р, . При этом балке сообщается крутящий момент М„р, — — 9, передаются крутящие моменты М„р, — — +3, М„р, ——

+4, М„р, —— +2.

Индикаторы располагаются по плоскости соприкосновения цилиндров, а стрелки 4— справа от плоскости соприкосновения цилиндров (в верхней части).

Таким образом, на приборе четко различаются внешние и внутренние крутящие моменты и сечения на отдельных участках бруса.

Получив сигнал от цифрового индикатора, приступают к воспроизведению эпюры на «реальной» балке.

Теоретические рассуждения воспроизводятся действием на реальной деформируемой балке.

Допустим, внешний крутящий момент от нас (+3), внутренний крутящий момент должен уравновешивать внешний, значит следует стрелку 4 прибора повернуть на себя (или от себя — это условность) и ручным воздействием соответственно переместить на себя (или от себя) стрелку на три деления, которые на5

15 го г5 зо

4 несены на кольцах 7 в виде отверстий 9. При этом цилиндр 1 повернется, а благодаря трению между цилиндрами остальные цилиндры

1, находящиеся справа, также повернутся на три деления.

На образующих цилиндров появится линия, которая является эпюрой (графиком) крутящих моментов.

Аналогично производим действия с сигналами М,<р,. — — +4, М,р, — — 9, М,р, = +2. Следует помнить, что крутящий момент в любом сечении численно равен алгебраической сумме внешних крутящих моментов, действующих по одну сторону от выбранного сечения.

После этого приступаем к воспроизведению эпюры на «реальной» балке.

Для определения углов закручивания учащиеся руководствуются правилом: угол закручивания отсчитывается от сечения вала в месте сообщаемого к валу крутящего момента (паибольшее значение по цифровым индикаторам 18).

В этом месте эпюра М,„проходит обычно через нулевую линию. Угол поворота сечения пропорционален М„р в сечении.

Значения М„р появляются на цифровых индикаторах после правильного построения эпюры крутящих моментов.

Последовательность построения эпюры углов закручивания такова: а) фиксируем стержень 5 с диском 18 в месте перехода М,<р через нулевую линию (в месте сообщаемого к валу крутящего момента), б) поворачиваем остальные стрелки соответственно к себе (или от себя) на количество делений, соответствующее абсолютному значению крутящего момента в сечении. Следует учесть (после поворота к себе или от себя), что стержни 5 следует зафиксировать.

Эластичный шнур на поверхности цилиндров 12 укажет эпюру закручивания отдельных участков балки.

Предмет изобретения

Учебный прибор для демонстрации деформаций, содержащий панель и смонтированную на ней цилиндрическую балку, состоящую из нескольких соосных частей, одна из которых неподвижна, и несущую поворотные стрелки, изображающие воздействующие на нее усилия, отличающийся тем, что, с целью возможности демонстрации эпюр крутящих моментов и углов закручивания, он снабжен второй такой же балкой с поворотными стрелками, расположенной под первой, на каждую балку надеты кольца в количестве, соответствующем числу стрелок, имеющие в торце равноотстоящие отверстия, стрелки закреплены на стержнях, связанных с балкой и имеющих подпружиненные шарики-фиксаторы, входящие в отверстия колец, при этом первая балка смонтирована на оси с возможностью поворота вокруг нее и имеет нанесенную на ее поверхно362340

15 сти по образующей линию, представляющую нулевую линию деформации, а вторая балка смонтирована на оси неподвижно и имеет расположенные на ее концах и в месте соединения составляющих ес частей поворотные диски с выступамп и отверстиями, через которые вдоль балки протянут эластп шый шнур, предназначенный для имитации эиюр углов закручивания отдельных участков балки, а стержни стрелок закреплещт IIà выступ lx дисков. ерхияр

ЙС 7> раРара

С/77Р РЯИ/Р мр

Ил о,ж7 часлп аридсра пасглроеипЕ пюр y) 362340

Составитель С. Либерман

Техред T. Миронова Корректоры: А. Степанова и Л. Кириллова

Редактор В. Блохина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 233/6 Изд. № 1003 Тирах< 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раугпская наб., д. 4/5