Учебный прибор по строительной механике

Учебный прибор по строительной механике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii 662958 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.07.74 (21) 2043503/18-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, К

G 09 В 23/08

Государственный ноинтет

СССР но делам нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (53) УДК 371.66/67 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Вильга, Б. Д. Литовчин и Я. Л. Нудельман (71) Заявитель (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКЕ

20

Изобретение относится к учебным приборам.

Известен учебный прибор по строительной механике, содержащий модель фермы, установленную на основании с помощью неподвижной и подвижной опор !1).

Известный учебный прибор не может быть использован для демонстрации «хлопка» при симметричной форме потери устойчивости фермы, при котором ее стержни остаются прямолинейными, так как подвижная опора фермы не упруга и не допускает значительных перемещений.

Цель изобретения — обеспечение возможности демонстрации «хлопка» при симметричной форме потери устойчивости фермы.

Для этой цели модель фермы в предлагаемом учебном приборе состоит из двух одинаковых стержней, а подьижная опора состоит из цилиндрического шарнира, связанного с одним из стержней модели и установленного на основании с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, двух, одетых на общую ось, шкивов разного диаметра, больший из которых с помощью тросика связан с цилиндрическим шарниром, и пружины, одним концом укрепленной на основании, а вторым на меньшем шкиве.

На фиг. 1 изображен предлагаемый учебный прибор; на фиг. 2 — диаграмма состояний равновесия предлагаемой фермы.

Прибор содержит модель плоской фермы, включающий два одинаковых стержня 1, соединенных между собой цилиндрическим шарниром 2, ось 3 которого используется для подвешивания грузов. Стержни фермы

1 могут быть соединены с упругими элементами 4, благодаря которым значительно уменьшается продольная жесткость. Пра— вый опорный узел фермы представляет собой неподвижный цилиндрический шарнир 5, а левый состоит из шарнира 6, установленного с возможностью перемещения по горизонтали, пружины 7, шкивов 8 и 9. К меньшему шкиву. 8 прикреплена пружина 7 подвижной передачи, с большего шкива 9 этой передачи сходит тросик, присоединенный к шарниру 6. Длину тросика можно изменять за счет съемного его участка 10.

Таким образом, благодаря понижающей пе662958

Формула изобретения

ЦН И И П И Заказ 2705/51 Тираж 474 Подписное

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 редаче, большим перемещениям шарнира 6 соответствуют малые перемещения пружины

7. Шарнир 6, осЬ шарнира 5 и левый конец пружины 7 опираются на различные участки основания, остающегося во время демонстрации неподвижным.

Демонстрацию проводят в следующей последовательности.

1. Демонстрируют устойчивое положение равновесия, соответствующее на фиг. 2 точке В, лежащей на восходящей ветви диаграммы а состояния равновесия, где P величина груза, приложенного к шарниру 2, f — перемещение этого шарнира по вертикали. Состояние рановесия наблюдается при шести грузах и отсутствии упругих элементов 4 и съемного участка 10 тросика.

При малых конечных отклонениях фермы из состояния равновесия В она возвращается в это состояние.

2. Демонстрируют неустойчивое положение равновесия, соответствующее на фиг. 2 точке С, лежащей на нисходящей ветви диаграммы а состояний равновесия. Состояние равновесия С наблюдается при том же очертании незагруженной фермы, что и в пункте 1, но при двух грузах. При сколь угодно малых отклонениях фермы из состояния равновесия С она не возвращается в это состояние, причем при отклонениях, увеличивающих отклонение fc, соответствующее точке С, система теряет устойчивость, а при отклонениях, уменьшающих fe, система переходит в устойчивое положение равновесия С.

3. Демонстрируют потерю устойчивости фермы, включающей съемный участок 10 тросика, по симметричной форме. В этом случае диаграмма состояний равновесия на фиг. 2 представляет собой кривую в, проходящую ниже кривой а. Действительно, при увеличении угла между стержнями 1 стопорность фермы по отношению к вертикальным перемещениям 1 уменьшается.

Четыре груза больше, чем ордината наивысшей точки D диаграммы в. Поэтому указанный груз приводит к потере устойчивости фермы по типу хлопка.

4. На ферме, содержащей упругие элементы 4 (съемный участок 10 тросика отсутствует), демонстрируют устойчивое положение рановесия при четырех грузах и потерю устойчивости при кососимметричной форме при восьми грузах.

Учебный прибор по строительной механике, содержащий модель фермы, установленную на основании с помощью неподвижной и подвижной опор, отличающийся тем, 2в что, с целью обеспечения возможности демонстрации «хлопка» при симметричной форме потери устойчивости фермы, модель состоит из двух одинаковых стержней, подвижная опора состоит из цилиндрического шарнира, связанного с одним из стержней модели и установленного на основании с возможностю перемещения в горизонтальном направлении, двух, одетых на общую ось, шкивов разного диаметра, больший из которых с помощью тросика связан с цилинд30 рическим шарниром, и пружины, одним концом укрепленной на основании, а вторым— на меньшем шкиве.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 40060, кл. G 09 В 23/08, 1953.