Составная конструкция устройства с неподвижным вращательным шарниром, двумя невесомыми стержнями и шарнирно-подвижной опорой

 

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть использована в учебных лабораториях по теоретической механике технических вузов, техникумов и технических училищ. Известная составная конструкция состоит из стержней неизменяемых размеров. Это мешает организовать учебно-исследовательскую работу студентам по выявлению зависимостей величин реакций связей и сил взаимодействия частей конструкции от размеров стержней. У предложенной составной конструкции стержни выполнены телескопическими с соответствующими перемещениями опор. Это позволило организовать учебно-исследовательскую работу студентам по выявлению зависимостей величин реакций связей и сил взаимодействия частей конструкции от размеров стержней. 1 ил.

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть использована в учебных лабораториях по теоретической механике технических вузов, техникумов и технических училищ.

Известна составная конструкция устройства с неподвижным вращательным шарниром, двумя невесомыми стержнями и шарнирно-подвижной опорой (Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов. - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл-Пресс, 2001, стр.29, рис.25, вар. 5), состоящая из левой, промежуточной и правой частей, связанных между собой внутренним вращательным шарниром, при этом левая часть составной конструкции состоит из наклонного стержня с левым уклоном, нижний конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, промежуточная часть составной конструкции является продолжением ее левой части, имеет наклонный стержень с таким же левым уклоном и связана с ней одним вращательным шарниром первого невесомого стержня, другой шарнир которого расположен на горизонтальной площадке а правая часть составной конструкции состоит из Г-образного стержня, вертикальная часть которого верхним концом связана с внутренним вращательным шарниром, нижним концом - с вторым невесомым стержнем, расположенным на вертикальной площадке, причем правый конец горизонтальной части Г-образного стержня связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной площадке.

Основной недостаток известной составной конструкции заключается в том, что она имеет постоянные размеры стержней (застывшую форму), т.е. постоянные линейные параметры стержней, что не позволяет студентам (обучающимся) проводить учебные исследования как теоретические, так и экспериментальные по выявлению зависимости величин реакций связей и сил взаимодействия частей конструкции от линейных размеров стержней.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы у стержней составной конструкции можно было изменять их размеры и обеспечить обучающимся проведение учебных исследований.

Технический результат достигается тем, что в составной конструкции устройства с неподвижным вращательным шарниром, двумя невесомыми стержнями и шарнирно-подвижной опорой, состоящей из левой, промежуточной и правой частей, связанных между собой внутренним вращательным шарниром, при этом левая часть составной конструкции состоит из наклонного стержня с левым уклоном, нижний конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, промежуточная часть составной конструкции является продолжением ее левой части, имеет наклонный стержень с таким же левым уклоном и связана с ней одним вращательным шарниром первого невесомого стержня, другой шарнир которого расположен на горизонтальной площадке а правая часть составной конструкции состоит из Г-образного стержня, вертикальная часть которого верхним концом связана с внутренним вращательным шарниром, нижним концом - с вторым невесомым стержнем, расположенным на вертикальной площадке, причем правый конец горизонтальной части Г-образного стержня связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной площадке, согласно заявляемой полезной модели, все стержни левой, промежуточной и правой частей составной конструкции выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальной части Г-образного стержня вправо, на вертикальной части Г-образного стержня - вниз, а на наклонных стержнях - вверх по уклону, при этом горизонтальная площадка первого невесомого стержня, вертикальная площадка второго невесомого стержня и горизонтальная площадка шарнирно-подвижной опоры, выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей, соответственно, первого невесомого стержня, второго невесомого стержня и шарнирно-подвижной опоры, и жесткого закрепления, а сами указанные вертикальные направляющие выполнены с возможностью перемещения вдоль горизонтальных направляющих, соответственно, первого невесомого стержня, второго невесомого стержня и шарнирно-подвижной опоры, и жесткого закрепления.

Такое исполнение составной конструкции позволило изменять размеры стержней и проводить учебные исследования обучающимся по выявлению зависимости величин реакций связей (опор) и сил взаимодействия частей конструкции от размеров стержней.

На фиг. представлена схема составной конструкции.

Составная конструкция с приложенными к ней внешними силами и моментами состоит из левой AE, промежуточной ED и правой CDB частей, связанных между собой внутренним вращательным шарниром D.

Левая часть составной конструкции состоит из наклонного стержня с левым уклоном, нижний конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром A.

Промежуточная часть составной конструкции является продолжением ее левой части, имеет наклонный стержень с таким же левым уклоном и связана с ней одним вращательным шарниром первого невесомого стержня, другой шарнир которого расположен на горизонтальной площадке.

Правая часть составной конструкции состоит из Г-образного стержня, вертикальная часть которого верхним концом связана с внутренним вращательным шарниром D, нижним концом в точке С - с вторым невесомым стержнем, расположенным на вертикальной площадке, причем правый конец горизонтальной части Г-образного стержня связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной площадке.

Все стержни левой, правой и промежуточной частей составной конструкции выполнены телескопическими.

Наружные стержни каждого телескопического соединения, например, стержень 1, выполнены с клеммами на концах. Для приведенного примера - клемма 2. Клеммы направлены на горизонтальной части Г-образного стержня вправо, на вертикальной части Г-образного стержня - вниз, а на наклонных стержнях - вверх по уклону.

Горизонтальная площадка первого невесомого стержня, вертикальная площадка второго невесомого стержня и горизонтальная площадка шарнирно-подвижной опоры, выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей 4 первого невесомого стержня, вертикальной направляющей 5 второго невесомого стержня и вертикальной направляющей 3 шарнирно-подвижной опоры, и жесткого закрепления.

Сами указанные вертикальные направляющие 4, 5 и 3 выполнены с возможностью перемещения вдоль горизонтальных направляющих 7, 8 и 6, соответственно, первого невесомого стержня, второго невесомого стержня и шарнирно-подвижной опоры, и жесткого закрепления.

Составная конструкция работает следующим образом.

У прототипа стержни неизменяемых размеров. У предложенной составной конструкции стержни выполнены телескопическими с клеммами на концах. Это позволяет изменять длины стержней и закреплять их размеры с помощью клемм. Можно изменять длину любого стержня или всех сразу, или в любом другом сочетании и определять реакции опор и силы взаимодействия частей составной конструкции. Изменяя длины стержней ступенчато и определяя каждый раз реакции опор и силы взаимодействия частей составной конструкции, можно получать зависимости реакций опор и сил взаимодействия от размеров стержней. К составной конструкции приложена плоская произвольная система сил. При решении задачи используют, например, первую форму условий равновесия такой системы сил.

Она заключается в следующем: для равновесия плоской произвольной системы сил необходимо и достаточно, чтобы алгебраическая сумма проекций действующих сил на каждую из координатных осей и алгебраическая сумма моментов относительно любого центра, лежащего в той же плоскости, должны быть равны нулю

Общая методика решения подобных задач приведена в пособии, представленном выше (стр.1, абзац 2).

Предлагаемая составная конструкция позволяет, при наличии соответствующих датчиков, экспериментально определять реакции опор и сравнивать результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Решение задач с изменяемыми размерами стержней внедрено в учебный процесс студентов первого курса ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет». Студенты уже с первого курса начинают выполнять учебно-исследовательскую работу. Это, несомненно, повышает качество обучения студентов.

Таким образом, задача, поставленная перед полезной моделью, полностью выполнена.

Составная конструкция устройства с неподвижным вращательным шарниром, двумя невесомыми стержнями и шарнирно-подвижной опорой, состоящая из левой, промежуточной и правой частей, связанных между собой внутренним вращательным шарниром, при этом левая часть составной конструкции состоит из наклонного стержня с левым уклоном, нижний конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, промежуточная часть составной конструкции является продолжением ее левой части, имеет наклонный стержень с таким же левым уклоном и связана с ней одним вращательным шарниром первого невесомого стержня, другой шарнир которого расположен на горизонтальной площадке, а правая часть составной конструкции состоит из Г-образного стержня, вертикальная часть которого верхним концом связана с внутренним вращательным шарниром, нижним концом - с вторым невесомым стержнем, расположенным на вертикальной площадке, причем правый конец горизонтальной части Г-образного стержня связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной площадке, отличающаяся тем, что все стержни левой, промежуточной и правой частей составной конструкции выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальной части Г-образного стержня вправо, на вертикальной части Г-образного стержня - вниз, а на наклонных стержнях - вверх по уклону, при этом горизонтальная площадка первого невесомого стержня, вертикальная площадка второго невесомого стержня и горизонтальная площадка шарнирно-подвижной опоры выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей, соответственно, первого невесомого стержня, второго невесомого стержня и шарнирно-подвижной опоры и жесткого закрепления, а сами указанные вертикальные направляющие выполнены с возможностью перемещения вдоль горизонтальных направляющих, соответственно, первого невесомого стержня, второго невесомого стержня и шарнирно-подвижной опоры и жесткого закрепления.



 

Похожие патенты:

Защитное декоративное ограждение - металлический забор относится к строительным конструкциям и может быть использован в качестве ограждения предприятий, скверов, парков и других участков городской территории, при обустройстве дорог и улиц и др. подобных применениях.

Деревянный забор (ограждение с воротами) из необрезной доски на винтовых сваях относится к области строительства, а именно, к системам ограждения, ограничивающих свободный доступ людей, транспорта и т.д. на определенную территорию.

Изобретение относится к области педагогики и учебному пособию для обучения учащихся черчению, содержащему совокупность расположенных по возрастанию сложности материала плоских материальных носителей с тематическими базами данных опорных, промежуточных и конечных чертежей графических построений и описание действий, которое снабжено носителями с базами для каждого из самостоятельных этапов построений в тематической базе, а каждый носитель имеет на одной стороне поле графической базы и поле описательной базы

Устройство для забора крови из вены относится к области медицинской техники, конкретно к устройствам для забора и исследования образцов крови, которые впоследствии могут быть использованы для определения вязкостных характеристик крови с помощью различных приборов, таких как, например, тромбоэластографы, вискозиметры
Наверх