Учебный прибор по сопротивлению материалов

 

Назначение: изобретение относится к наглядным учебным пособиям и может быть использовано для демонстрации на лекциях по сопротивлению материалов. Цель изобретения - демонстрация механизма деформирования балки, обусловленного изгибающими моментами. Существо изобретения: новым является то, что учебный прибор выполнен в виде последовательно соединенных блоков, каждый из которых состоит из набора двух равнобедренных треугольников , образованных жесткими стержнями и соединенных в верхних вершинах шарниром , а в вершинах при основаниях - параллельно расположенными двумя предварительно натянутыми пружинами, служащими верхним и нижним поясами балки . В шарнир установлены крюки для навешивания грузов, деформирующих балку, что позволяет наблюдать перемещение ее элементов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (5ц5 6 09 8 23/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4865073/12 (22) 11,09.90 (46) 23.02.93, Бюл, М 7 (71) Одесский инженерно-строительный институт (72) Ю.M.Áàpäàíîâ (56) Авторское свидетельство СССР

M 1541658, кл. G 09 В 23/06, 1988. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОПРОТИВЛ ЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ (57) Назначение; изобретение относится к наглядным учебным пособиям и может быть использовано для демонстрации на лекциях по сопротивлению материалов. Цель изобретения — демонстрация механизма деИзобретение относится к наглядным пособиям и может быть использовано для демонстрации на лекциях по сопротивлению материалов, Известен учебный прибор по сопротивлению материалов, выполненный в виде шарнирной рамы, имеющей расположенные по ее диагонали скрещивающиеся стержни.

Недостатком является то, что он не представляет собой модель балки, крайние его элементы выполнены из жестких стержней, а диагональные элементы соединены жестко, что исключает возможность взаимного поворота противоположных сторон шарнирной рамы.

Цель изобретения — расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации механизма деформирования балки, обус„„Я2„„1797143 Al формирования балки, обусловленного изгибающими моментами. Существо изобретения: новым является то, что учебный прибор выполнен в виде последовательно соединенных блоков, каждый из которых состоит из набора двух равнобедренных треугольников, образованных жесткими стержнями и соединенных в верхних вершинах шарниром, а в вершинах при основаниях — параллвльно расположенными двумя предварительно натянутыми пружинаМи, служащими верхним и нижним поясами балки. B шарнир установлены крюки для навешивания грузов, деформирующих балку, что позволяет наблюдать перемещение ее элементов. 4 ил. ловленного изолированным влиянием изгибающих моментов на прогибы. и

На,фиг.1 дан общий вид прибора; на фиг.2 — блок прибора при сборке; на фиг.3 — 4 то же, после сборки; на фиг,4 — то же, e Q деформированном состоянии, Учебный прибор содержит. основание 1 а в виде П-образной рамы, к которой прикреп- ф лена балка, состоящая из блоков; образо- р ванных жесткими стержнями 2, шарниров 3 и предварительно одинаково натянутых пружин 4. В нижних узлах балки имеются крюки 5 для грузов, направляющие 6 и нить

7.

Балка заключена между двумя направляющими 6, представляющими собой прозрачные пластины, прикрепленные к стойкам П-образной рамы по обе стороны от балки. По оси балки к шарнирам 3 прикреплена нить 7.

1797143 щения (прогибы), а поперечные сечения ее поворачиваются. В балке по мере удаления от точки закрепления наблюдается.увеличение прогибов и углов поворота поперечных сечений.

Для предотвращения потери устойчивости нижнего пояса предварительно натяжение пружин должно быть таким, чтобы при . максимальных грузах на балку укорочение

"0 пружин нижнего пояса было меньше пред: варительного натяжения. Для сохранения плоской формы изгиба балка заключена между двумя прозрачными пластинами б, Для удобства регистрации перемещений на

15 поверхности пластины расчерчена прямо-, угольная сетка, соответствующая контурам блоков до деформации, а также оси балки, На приборе ось балки обозначена нитью 7, прикрепленной к шарнирам 3.

Учебный прибор по сопротивлению ма-: териалов надежен в эксплуатации, компактен, удобен для использования на лекциях, способствует увеличению наглядности, не требует дополнительных измерительных приборов, 30

Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий шарнирную раму и связанные с ее вершинами диагональные стержни, отличающийся тем, что, с.. целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации механизма деформирования балки, обусловленного изоУчебный прибор работает следующим

6бразом. При навешивании грузов на крюки

5 верхние пружины удлиняются, а нижние укорачиваются. При этом точки"оси балки получают поступательные перемещения— прогибы, а поперечные сечения (вертикальные элементь1 блоков балки) — угловые перемещения, В приборе достаточно иметь 3-4 последовательно соединенных блока.

Де монстра ция .на учебном приборе и роизводится в следующей последовательности.

Вначале демонстрируется деформированное состояние балки под действием собственного веса, Перемещения от собственного веса незначительны, что наблюдается при сопоставлении положений контуров блоков и оси балки, наблюдаемых на приборе и вычерченных на прозрачных направляющих 6. Затем к крюкам 5 подвешиваются грузы, При этом за счет удлинения верхних и укорочения нйжних пружин 4 наблюдается взаимный поворот треугольников из жестких стержней 2 относительно шарниров 3, Балка при этом изгибается:,точки ее оси получают вертикальные перемеФормула изобретения % лированным влиянием изгибающих моментов на прогибы, он имеет дополнительные шарнирные рамы, все рамы последовательно соединены между собой в балку, горизонтальные элементы каждой балки выполнены в виде одинаково предварительно натянутых пружин, а диагональные стержни каждой рамы выполнены жесткими и шарнирно соединены между собой.

1797143

Составитель Т.Горская

Техред М,Моргентал Корректор O.Êðàâöîâà

Редактор Т. Шагова

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

Заказ 655 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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