Составная конструкция с двумя неподвижными вращательными опорами, скользящим соединением и двумя овальными упорами

 

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть применена 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.

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

Известна составная конструкция с приложенными к ней внешними силами и моментами и соответствующими размерами l 1, 2l1, 3l1 4l1 (Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов. - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл-Пресс, 2001, стр.57, рис.55, вар. 17), состоящая из левой, средней и правой частей, связанных между собой вращательными шарнирами, скользящим соединением и двумя овальными упорами, левая часть состоит из Г-образного стержня, нижний конец вертикальной части которого связан скользящим соединением с горизонтальной частью П-образного стержня, левая вертикальная часть которого меньше правой, повернутого по ходу часовой стрелки так, чтобы упор меньшей части стержня упирался в левую часть конструкции, и принадлежащего средней части конструкции, правая часть конструкции состоит из вертикального стержня, верхний конец которого шарнирно связан с горизонтальной частью стержня левой части конструкции, а нижний конец вертикального стержня связан с неподвижным вращательным шарниром, лежащим на горизонтали, проходящей через горизонтальную часть стержня средней части конструкции, основанием неподвижного вращательного шарнира является горизонтальная площадка, левый конец нижней горизонтальной части стержня средней части конструкции связан с неподвижным вращательным шарниром, вертикальная часть стержня средней части конструкции разделена на две части: верхнюю и нижнюю, размеры которых относятся сверху вниз, как четыре к трем, в точке соединения этих частей вертикальный стержень снабжен горизонтальным ответвлением, направленным вправо и снабженным овальным упором, упирающимся в вертикальный стержень правой части конструкции.

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 по выявлению зависимости величин реакций связей и сил взаимодействия частей конструкции от линейных размеров стержней.

Технический результат достигается тем, что в составной конструкции с двумя неподвижными вращательными опорами, скользящим соединением и двумя овальными упорами, состоящей из левой, средней и правой частей, связанных между собой шарнирами, при этом левая часть составной конструкции состоит из Г-образного стержня, нижний конец вертикальной части которого связан скользящим соединением с горизонтальной частью П-образного стержня, левая вертикальная часть которого меньше правой, повернутого по ходу часовой стрелки так, чтобы упор меньшей части стержня упирался в левую часть составной конструкции, и принадлежащего средней части составной конструкции, правая часть составной конструкции состоит из вертикального стержня, верхний конец которого шарнирно связан с горизонтальной частью стержня левой части составной конструкции, а нижний конец вертикального стержня связан с неподвижным вращательным шарниром, лежащим на горизонтали, проходящей через горизонтальную часть стержня средней части составной конструкции, основанием неподвижного вращательного шарнира является горизонтальная площадка, левый конец нижней горизонтальной части стержня средней части составной конструкции связан с неподвижным вращательным шарниром, вертикальная часть стержня средней части составной конструкции разделена на две части: верхнюю и нижнюю, размеры которых относятся сверху вниз, как четыре к трем, в точке соединения этих частей вертикальный стержень снабжен горизонтальным ответвлением, направленным вправо и снабженным овальным упором, упирающимся в вертикальный стержень правой части составной конструкции, согласно нашему предложению, все стержни левой, средней и правой частей составной конструкции выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальных частях стержней влево, на вертикальных - вниз, а площадки, которые являются основаниями неподвижных вращательных шарниров средней и правой частей составной конструкции выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных направляющих, которые закреплены к станине с возможностью перемещения их вдоль горизонтальных направляющих и жесткого закрепления и тех и других к направляющим.

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 и их частей.

На фиг. представлена схема составной конструкции.

Составная конструкция с двумя неподвижными вращательными опорами, скользящим соединением и двумя овальными упорами, с приложенными к ней внешними силами и моментами и соответствующими размерами, состоит из левой, средней и правой частей, связанных между собой шарнирами.

Левая часть состоит из Г-образного стержня CSED. Нижний конец вертикальной части SED стержня связан скользящим соединением D с горизонтальной частью BZ П-образного стержня BDZKLE, левая вертикальная часть LE которого меньше правой BZ, повернутого по ходу часовой стрелки так, чтобы упор E меньшей части LE стержня упирался в левую часть SED конструкции, и принадлежащего средней части конструкции. Правая часть конструкции состоит из вертикального стержня CFA, верхний конец C которого шарнирно связан с горизонтальной частью SC стержня левой части конструкции. Нижний конец вертикального стержня связан с неподвижным вращательным шарниром A, лежащим на горизонтали, проходящей через горизонтальную часть BZ стержня средней части конструкции. Основанием неподвижного вращательного шарнира A является горизонтальная площадка. Левый конец нижней горизонтальной части BZ стержня средней части конструкции связан с неподвижным вращательным шарниром В. Вертикальная часть стержня LKZ средней части конструкции разделена на две части: верхнюю LK и нижнюю KZ, размеры которых относятся сверху вниз, как четыре к трем. В точке соединения этих частей вертикальный стержень снабжен горизонтальным ответвлением KF, направленным вправо и снабженным овальным упором F, упирающимся в вертикальный стержень CFA правой части конструкции.

Все стержни левой, средней и правой частей выполнены телескопическими. Наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальных частях стержней влево, на вертикальных - вниз. Например, правая часть конструкции CFA имеет наружный стержень 1 и клемму 2, расположенную внизу стержня. Площадки, которые являются основаниями неподвижных вращательных шарниров B средней и A правой частей конструкции выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных направляющих соответственно 3, 4, которые закреплены к станине с возможностью перемещения их вдоль горизонтальных направляющих соответственно 5, 6 и жесткого закрепления и тех и других к направляющим. 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 конструкции. Изменяя длины стержней ступенчато и определяя каждый раз реакции опор и силы взаимодействия частей конструкции, можно получать зависимости реакций опор и сил взаимодействия от размеров стержней. К 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.54-63). Конструкция позволяет при наличии соответствующих датчиков определять реакции опор и экспериментально и сравнивать результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Решение задач с изменяемыми размерами стержней внедрено в учебный процесс студентов первого курса Казанского государственного энергетического университета. Студенты уже с первого курса начинают выполнять научно-исследовательскую работу.

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

Составная конструкция с двумя неподвижными вращательными опорами, скользящим соединением и двумя овальными упорами, состоящая из левой, средней и правой частей, связанных между собой шарнирами, при этом левая часть составной конструкции состоит из Г-образного стержня, нижний конец вертикальной части которого связан скользящим соединением с горизонтальной частью П-образного стержня, левая вертикальная часть которого меньше правой, повернутого по ходу часовой стрелки так, чтобы упор меньшей части стержня упирался в левую часть составной конструкции, и принадлежащего средней части составной конструкции, правая часть составной конструкции состоит из вертикального стержня, верхний конец которого шарнирно связан с горизонтальной частью стержня левой части составной конструкции, а нижний конец вертикального стержня связан с неподвижным вращательным шарниром, лежащим на горизонтали, проходящей через горизонтальную часть стержня средней части составной конструкции, основанием неподвижного вращательного шарнира является горизонтальная площадка, левый конец нижней горизонтальной части стержня средней части составной конструкции связан с неподвижным вращательным шарниром, вертикальная часть стержня средней части составной конструкции разделена на две части: верхнюю и нижнюю, размеры которых относятся сверху вниз, как четыре к трем, в точке соединения этих частей вертикальный стержень снабжен горизонтальным ответвлением, направленным вправо и снабженным овальным упором, упирающимся в вертикальный стержень правой части составной конструкции, отличающаяся тем, что все стержни левой, средней и правой частей составной конструкции выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальных частях стержней влево, на вертикальных - вниз, а площадки, которые являются основаниями неподвижных вращательных шарниров средней и правой частей составной конструкции, выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных направляющих, которые закреплены к станине с возможностью перемещения их вдоль горизонтальных направляющих и жесткого закрепления и тех и других к направляющим.



 

Похожие патенты:

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