Учебный прибор по сопротивлению материалов

 

Изобретение относится к области демонстрационных приборов и позволяет производить количественную оценку касательных напряжений, возникающих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса, при изучении процессов кручения в курсе сопротивления материалов. Прибор содержит корпус 1, имеющий емкость 2 с отверстием 3 для сообщения с источником давления и горловиной 4, закрытой эластичным пленочным элементом 5, сменную крышку 6 с отверстием 7, установленную на горловине 4, и средство регистрации распределения касательных напряжений, состоящее из охватывающего сменную крышку 6 поворотного кольца 8, вертикально установленных на кольце 8 зеркала 9 и направляющих 10, пластины с отверстием, установленной в направляющих 10 с возможностью вертикального и горизонтального перемещений, и щелевой диафрагмы 13, размещенной в отверстии пластины перед источником света 14 с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом на краях пластины и диафрагмы 13 имеются соответственно линейные и угловая шкалы, зеркало 9 установлено напротив диафрагмы 13, а отверстие 7 имеет форму сечения исследуемого бруса. Насосом в емкости 2 создается давление, от которого изгибается пленочный эластичный элемент, образуя выпуклую поверхность, соответствующую закону распределения касательных напряжений при кручении бруса с заданной формой сечения, определяемой отверстием 7. Свет от источника света 14, проходя через щелевую диафрагму 13, образует на поверхности зеркала прямую линию, являющуюся отражением щели. Поворачивая кольцо 8, перемещая пластину в направляющих 10 и поворачивая диафрагму 13, добиваются в зеркальном изображении расположения линии от щелевой диафрагмы по касательной к отражению от выпуклой поверхности элемента 5 и по линейным и угловой шкалам определяют величину угла между касательной линией и основанием и координаты точки касания линии с поверхностью элемента 5. По этим параметрам производят количественную оценку касательных напряжений, возникающих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 С 09 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4398451/31-12 (22) 28.03.88 (46) 07. 12.89. Бюл. В 45 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) М.Ф.Пашкевич и Г.Л.Голубицкий (53) 371.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1142856, кл. G 09 В 23/06, 1985. (54) УЧЕБНЪ|Й ПРИБОР ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области демонстрационных приборов и позволяет производить количественную оценку касательных напряшений, возникающих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса, при изучении процессов кручения в курсе сопротивления материалов. Прибор содержит корпус 1, имеющий емкость 2 с отверстием 3 для сообщения с источником давления и горловиной 4, закрытой эластичным пленочным элементом 5 ° сменную крышку 6 с отверстием 7, ус,тановленную на горловине 4, и средство регистрации распределения касательных напряшений, состоящее из охватывающего сменную крышку 6 поворотного кольца 8, вертикально установленных на кольце 8 зеркала 9 и направляющих 10, ппастины с отверстием, установленной в направляющих 10 с возMoxHocTbloвертикапьного и горизонтального перемещений, и щелевой диафра)мы 13, размещенной в отверстии пластины перед источником света 14 с возмошностью поворота вокруг своей оси, при этом на краях пластины и диафраг- (9

)ы 13 имеются соответственно линейные и угловая шкапы, зеркало 9 установлено напротив диафрагмы 13, а отверстие 7 имеет форму сечения исследуемого бруса. Насосом в емкости 2 срздается давление, от которого иэгиба! 52 7649 ется пленочный эластичный элемент, образуя выпуклую поверхность, соотнетствующую закону распределения касательных напряжений при кручении бруса с заданной формой сечения, определяемой отверстием 7. Свет от источника света 14, проходя через щелевую диафрагму 13, образует на понерхности зеркала прямую линию, являющуюся отр ажением щели. Поворачивая кольцо 8, перемещая пластину в направляющих 10 и поворачивая диафрагму 13, добиваются н зеркальном иэоИзобретение относится к демонстрационным приборам и.может быть.использовано, например, при изучении курсов сопротивления материалов и строительной механики.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг.1 показан прибор, общий 25 вид на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — схема измерения касательных напряжений.

Прибор содержит корпус 1, имеющий емкость 2 с отверстием 3 для сообщения с источником давления и горловиной 4, закрытой эластичным пленочным элементом 5, сменную крышку 6 с отверстием 7, установленную на горловине 4, и средство регистрации распределения касательных напряжений, 35 состоящее из охватывающего сменную крышку б поворотного кольца 8, вертикально установленных на кольце 8 зеркала 9 и напранлякицнх 10, пластины 11 с отверстием 12, установленной в направля пцих 10 с возможностью нертикального и горизонтального ° перемещений, и щелевой диафрагмы 13, размещенной в отверстии 12 пластины 11 пе- 45 ред источником 14 света с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом на краях пластины 11 и диафрагмы 13 имеются соответственно линейные 15 и угловая 16 шкалы, а зеркало 9 установлено напротив диафраг.мы 13, отверстие 7 имеет форму сечения исследуемого бруса.

Прибор работает следующим образом.

Насосом в емкости 2 создается давление, от которого изгибается пленоч55 ный эластичный элемент 5, образуя выпуклую поверхность, соответствующую закону распределения касательных бражении расположения линии от щелевой диафрагмы по касательной к отражению от выпуклой поверхности элемента 5 и по линейным и углоной шкалам определяют величину угла между касательной линией и основанием и координаты точки касания линии с поверхностью элемента 5. По этим параметрам производят количестненную оценку касательных напряжений, возникающих н любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса, 3 ил, напряжений при кручении бруса с заданной формой сечения, определяемой отверстием 7.

Затем, поворачивая кольцо 8, устанавливают его в том месте выпуклой поверхности элемента 5, ь котором производится измерение распределенных по его сечению касательных напряжений, при этом свет от источника 14 света, проходя через щелевую диафрагму 13, образует на поверхности зеркала 9 прямую ли с ю 17, являющуюся отражением щели.

Перемещая пластину 11 н направляюпщх 10 и поворачивая диафрагму 13, добиваются в зеркальном изображении расположения линии 17 по касательной к отражению от выпуклой поверхности элемента 5, например, в точке К. По линейным 15 и угловой 16 шкапам определяют величину угла О4 между касательной линией 17 и основанием и координаты точки К на поверхнОсти изогнутого пленочного элемента 5. По неличине угла оС судят о величине касательного напряжения в точке К поперечного сечения скручиваемого бруса.

Измерения более наглядные и точные, если использовать источник 14 света, дающий цветное изображение линии 17.

Меняя сменные крьппки 6, имеющие различные отверстия 7, соответствующие поперечным сечениям исследуемых образцов, и определяя углы наклона линии 17 к поверхности изогнутого пленочного элемента 5 в различных точках его поверхности, производят количественную оценку касательных напряжений, возниканпцих в любой точке поперечного сечения скручиваемого бруса.

ФигЗ

Составитель П. Сердечнов

Техред М лндык Корректор Э Лончакова

Редактор И.Шулла

Заказ 7514/54 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 15276 фдр мул а и э обр е т ения

Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий корпус, имеющий емкость с отверстием для сообщения с источником давления и горлови5 ной, закрытой эластичным пленочным элементом, сменную крышку с отверстием, установленную на горловине, и средство регистрации распределения касательных напряжений, включающее источник света, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, средства реристрации распределения касательных

49 6 напряжений состоит иэ охватывающего сменную крышку поворотного кольца, вертикально установленных на кольце зеркала и направляющих, пластины с отверстием, установленной в направляющих с воэможностью вертикального и горизонтального перемещений, и щелевой диафрагма, размещенной в отверстии пластины перед источником света с возможностью поворота,при этом иа краях пластины и диафрагэаю имеются соответственно линейные и угловая шкапы, а зеркало установлено напротив диафрагмы.