Лабораторный стенд для определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях
Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть применена в учебных лабораториях по теоретической и прикладной механике технических вузов, техникумов и технических училищ. Известный стенд состоит из незамкнутого кольцевого стержня, у которого верхний конец связан с неподвижным вращательным шарниром, другой конец стержня, начиная с трех четвертной его длины, направлен вертикально вверх и также связан с неподвижным вращательным шарниром, внутри стержня расположен брус прямоугольной формы, касаясь стержня остроконечными кромками, нижняя из которых расположена в точке пересечения вертикального диаметра со стержнем, верхняя точка касания расположена на пересечении диаметральной линии со стержнем, образуя с брусом постоянный угол, который в два раза меньше угла, образованного вертикальной диаметральной линией и перпендикуляром, опущенным из центра незамкнутого кольцевого стержня на направление бруса. Такой стенд нельзя использовать для научных исследований. В предложенном лабораторном стенде внутренняя часть незамкнутого кольцевого стержня снабжена набором накладок с возможностью жесткого закрепления и снятия их со стержня, а у каждой из накладок имеется свой коэффициент трения покоя. Такое исполнение стенда позволяет организовать научные исследования обучающихся. 1 ил.
Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть применена в учебных лабораториях по теоретической и прикладной механике технических вузов, техникумов и технических училищ.
Известен стенд для рассмотрения сил с учетом трения покоя с приложенными к нему внешними силами (Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов. - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл-Пресс, 2001, стр. 37, рис. 34, вар. 25) начальное положение опор и длины звеньев которого определяются соответствующими размерами a , b, 
, состоящий из незамкнутого кольцевого стержня, у которого верхний конец связан с неподвижным вращательным шарниром, другой конец стержня, начиная с трех четвертной его длины, направлен вертикально вверх и также связан с неподвижным вращательным шарниром, внутри стержня расположен брус прямоугольной формы, касаясь стержня остроконечными кромками, нижняя из которых расположена в точке пересечения вертикального диаметра со стержнем, верхняя точка касания расположена на пересечении диаметральной линии со стержнем, образуя с брусом постоянный угол, который в два раза меньше угла, образованного вертикальной диаметральной линией и перпендикуляром, опущенным из центра незамкнутого кольцевого стержня на направление бруса.
Основной недостаток известного стенда заключается в том, что он имеет постоянный коэффициент трения покоя в остроконечных соединениях, что не позволяет студентам (обучающимся) проводить учебные исследования как теоретические, так и экспериментальные по выявлению зависимости величин реакций опор от изменения коэффициента трения покоя.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы у внутренней части незамкнутого кольцевого стержня можно было изменять коэффициенты трения покоя и обеспечить студентам проведение научных исследований как теоретических, так и экспериментальных по выявлению зависимости величин реакций опор от изменения коэффициента трения покоя.
Технический результат достигается тем, что в лабораторном стенде для определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях, состоящем из незамкнутого кольцевого стержня, у которого верхний конец связан с неподвижным вращательным шарниром, другой конец стержня, начиная с трех четвертной его длины, направлен вертикально вверх и также связан с неподвижным вращательным шарниром, внутри стержня расположен брус прямоугольной формы, касаясь стержня остроконечными кромками, нижняя из которых расположена в точке пересечения вертикального диаметра со стержнем, верхняя точка касания расположена на пересечении диаметральной линии со стержнем, образуя с брусом постоянный угол, который в два раза меньше угла, образованного вертикальной диаметральной линией и перпендикуляром, опущенным из центра незамкнутого кольцевого стержня на направление бруса, согласно нашему предложению, внутренняя часть незамкнутого кольцевого стержня снабжена набором накладок с возможностью жесткого закрепления и снятия их со стержня, а у каждой из накладок имеется свой коэффициент трения покоя.
Такое исполнение лабораторного стенда позволяет менять накладки с соответствующими коэффициентами трения покоя на внутренней части стержня и определять реакции остроконечных опор, что обеспечивает проведение научных исследований.
На фиг. представлена схема стенда.
Лабораторный стенд для определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях состоит из незамкнутого кольцевого стержня BDCAE, у которого верхний конец связан с неподвижным вращательным шарниром B. Другой конец стержня, начиная с трех четвертной его длины, в точке A направлен вертикально вверх и также связан с неподвижным вращательным шарниром E. Внутри незамкнутого кольцевого стержня расположен брус CD прямоугольной формы, касаясь стержня остроконечными кромками. Нижняя точка C касания расположена в точке пересечения вертикального диаметра BC с незамкнутым кольцевым стержнем. Верхняя точка D касания расположена на пересечении диаметральной линии DOF со стержнем, образуя с брусом постоянный угол а, который в два раза меньше угла 2, образованного вертикальной диаметральной линией BOC и перпендикуляром OK, опущенным из центра O незамкнутого кольцевого стержня на направление бруса CD. Внутренняя часть незамкнутого кольцевого стержня снабжена набором накладок 1 с возможностью жесткого закрепления и снятия их со стержня, а у каждой из накладок имеется свой коэффициент трения покоя.
Лабораторный стенд работает следующим образом.
При постоянных заданных параметрах (коэффициента сцепления) реакции связей можно определять только для этих параметров. Методика теоретических расчетов приведена в указанном выше литературном источнике (см. пример выполнения задания, стр. 39-41). В этом случае исследования проводить нет возможности.
В предложенном лабораторном стенде к внутренней поверхности незамкнутого кольцевого стержня можно прикреплять накладку 2 постоянной толщины с возможностью жесткого закрепления и снятия со стержня. Имеется набор накладок с разными коэффициентами сцепления. У каждой накладки имеется свой коэффициент трения покоя (сцепления), например, 0,10, 0,20, 0,30, 0,40, 0,45 и т.д.
Поочередная установка накладок с разными коэффициентами сцепления на внутреннюю часть стержня способствует определению соответствующих реакций связей. Это обеспечивает проведение научных исследований как теоретических, так и экспериментальных по отысканию зависимости величин реакций связей от величин коэффициентов сцепления.
Таким образом, предложенный лабораторный стенд обеспечивает выполнение поставленной перед полезной моделью задачи.
Лабораторный стенд для определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях, состоящий из незамкнутого кольцевого стержня, у которого верхний конец связан с неподвижным вращательным шарниром, другой конец стержня, начиная с трехчетвертной его длины, направлен вертикально вверх и также связан с неподвижным вращательным шарниром, внутри стержня расположен брус прямоугольной формы, касаясь стержня остроконечными кромками, нижняя из которых расположена в точке пересечения вертикального диаметра со стержнем, верхняя точка касания расположена на пересечении диаметральной линии со стержнем, образуя с брусом постоянный угол, который в два раза меньше угла, образованного вертикальной диаметральной линией и перпендикуляром, опущенным из центра незамкнутого кольцевого стержня на направление бруса, отличающийся тем, что внутренняя часть незамкнутого кольцевого стержня снабжена набором накладок с возможностью жесткого закрепления и снятия их со стержня, а у каждой из накладок имеется свой коэффициент трения покоя.
