Установка для демонстрации колебаний транспортного средства

 

Изобретение относится к средствам обучения и может быть использовано в учебном процессе для демонстрации колебаний транспортного средства, выявления опасных режимов транспортировки и способов ухода от них. Сущность изобретения: упругие и массовые характеристики элементов установки подбираются таким образом, чтобы она моделировала реальное транспортное средство с грузом. Включают вибратор. Плавным увеличением частоты колебаний основания обеспечивается получение характерных форм поперечных колебаний упругого имитатора груза. Выявляют опасные режимы транспортировки, т.е. частоты собственных поперечных колебаний имитатора груза, смещением опор и электромагнитов и перемещением внутри имитатора груза свободно размещенных металлических шариков путем подачи тока на электромагниты, при этом наглядно иллюстрируется возможность ухода от опасного режима колебаний перевозимого транспортного средства (длинномерного) груза. 1 ил.

Изобретение относится к средствам облучения и может быть использовано в учебном процессе для демонстрации колебаний транспортного средства и выявление опасных режимов транспортировки.

В установке для демонстрации колебаний транспортного средства, содержащей вибратор, основание, связанное с вибратором, имитаторы подвески, установленные на основании, макет корпуса транспортного средства, установленный на имитаторах подвески, вертикальные направляющие, закрепленные на основании и размещенные в продольных пазах, выполненных в макете корпуса транспортного средства, опоры, установленные на макете корпуса транспортного средства с возможностью перемещения в продольном направлении и фиксации в заданном положении, и имитатор груза, перевозимого на транспортном средстве, установленном на этих опорах посредством захватов.

Недостатком данной установки является небольшой набор способов ухода от опасного режим колебаний перевозимого транспортным средством (длинномерного) груза.

Цель изобретения расширение демонстрационных возможностей за счет увеличения реализации способов ухода от опасного режима колебаний перевозимого груза.

Это достигается тем, что в установке для демонстрации колебаний транспортного средства имитатор груза выполнен полым, внутри которого свободно размещены металлические шарики, а на наружной поверхности установлены электромагниты.

Существенные отличия от прототипа и новизна заключаются в том, что имитатор груза выполнен полым, внутри которого свободно размещены металлические шарики, а грузы выполнены в виде электромагнитов.

На чертеже изображена установка, общий вид.

На основании 1, связанном с вибратором 2, на имитаторах подвески установлен макет 3 корпуса транспортного средства, выполненный из металлического профиля коробчатого сечения. Имитаторы подвески транспортного средства содержат пружину 4 и демпфер 5, выполненный в виде фрикционной пары с регулировочным винтом (не показано) для изменения силы трения (степени демпфирования). На основании 1 закреплены вертикальные направляющие 6, размещенные в продольных пазах 7, выполненных в макете 3 корпуса транспортного средства. На макете 3 корпуса транспортного средства закреплены опоры 8 с возможностью перемещения по продольным пазам 7 и фиксации в заданном положении посредством стопорных винтов 9. Каждая из этих опор 8 содержит стакан 10, втулку 11 и пружину 12. На опорах 8 посредством захватов 13 установлен имитатор груза, перевозимого транспортным средством, выполненным в виде полого имитатора груза 14. Последний имеет возможность продольного перемещения относительно опор 8 и фиксации в заданном положении посредством стопорных винтов 15. Внутри имитатора груза 14 свободно размещены металлические шарики 16. На обоих концах полого имитатора груза 14 выполнены сосредоточенные массы в виде электромагнитов 17, имеющие возможность осевого перемещения относительно полого имитатора груза 14 и фиксации в заданном положении посредством стопорных винтов 18. На макете 3 корпуса транспортного средства установлен макет 19 кабины водителя. Упругие и массовые характеристики установки подбираются таким образом, чтобы она моделировала реальное транспортное средство с грузом.

Для демонстрации поперечных колебаний упругого стержня как двухопорной балки с сосредоточенными массами плавно регулируют частоту колебаний вибратора 2 до достижения такого резонансного режима, при котором вертикальные колебания макета 3 корпуса транспортного средства незначительны, а упругий имитатор груза 14 совершает поперечные колебания с большой амплитудой, как опорная балка на двух опорах. Смещением опор 8 и электромагнитов 17, а также включением демпферов 5 демонстрируется их влияние на поперечные колебания упругого имитатора груза 14. Кроме того, подавая ток на электромагниты 17, которые перемещают свободно размещенные металлические шарики 16, изменяют его частоту собственных поперечных колебаний. Изменение частоты собственных поперечных колебаний упругого стержня при перемещении свободно размещенных металлических шариков определением формулой ω_i= K_i где K_i коэффициент, зависящий от характера поперечных опор и тока колебаний; EI номинальная изгибная жесткость упругого стержня; m^x погонная масса груза.

При этом наглядно иллюстрируется возможность ухода от опасного режима колебаний перевозимого транспортным средством (длинномерного) груза изменением места расположения электромагнитов, опор и перемещением масс внутри перевозимого груза в процессе транспортировки.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ КОЛЕБАНИЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая вибратор, основание, связанное с вибратором, имитаторы подвески, установленные на основании, макет корпуса транспортного средства, установленный на имитаторах подвески, вертикальные направляющие, закрепленные на основании и размещенные в продольных пазах, выполненных в макете корпуса транспортного средства, опоры, установленные на макете корпуса транспортного средства с возможностью перемещения в продольном направлении и фиксации в заданном положении и имитатор груза, отличающаяся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, имитатор груза выполнен полым, внутри него размещены металлические шарики, а на наружной поверхности установлены с возможностью перемещения вдоль него электромагниты.

РИСУНКИ

Рисунок 1