Зигзагообразный стержень со скользящим соединением со станиной

Авторы патента:

G01N3 - Исследование прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий (тензометры G01B; измерение механических напряжений вообще G01L 1/00)

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

Известная составная конструкция прибора для исследования сил взаимодействия и реакций жесткой заделки и шарнирно-подвижной опоры состоит из левой и правой частей, связанных между собой внутренним вращательным шарниром, выполнена в виде зигзагообразной стержневой конструкции, участки которой выполнены телескопическими с клеммами на концах. Это усложняет конструкцию и затрудняет проводить исследования по выявлению зависимости реакций опор от размеров ее участков.

У предложенного стенда зигзагообразная стержневая конструкция выполнена из одного тела. Это упрощает конструкцию и упрощает как экспериментальные исследования, так и теоретические.

Илл.1.

Известна составная конструкция прибора для исследования сил взаимодействия и реакций жесткой заделки и шарнирно-подвижной опоры (патент RU 119109 U1, опубл. 10.08.2012. Бюл. 22), состоящая из левой и правой частей, связанных между собой внутренним вращательным шарниром, при этом левая часть составной конструкции состоит из горизонтального стержня, левый конец которого связан с шарнирно-подвижной опорой с катками, находящимися на наклонной плоскости с правым уклоном, расположенной под углом 30° к горизонту, а правая часть составной конструкции состоит из ломаного стержня, наклонная часть которого идет от внутреннего шарнира с правым уклоном, причем вертикальная его часть верхним концом жестко заделана в станину, все части горизонтального стержня левой части составной конструкции выполнены телескопическими, при этом внешние стержни всех телескопических соединений снабжены клеммами на концах, направленными против хода часовой стрелки, а наклонная плоскость левой части конструкции выполнена с возможностью перемещения вдоль горизонтальной плоскости и жесткого соединения с ней.

Известны и другие подобные составные конструкции, состоящие из двух тел, например, по патентам: RU 115900 U1, опубл. 10.05.2012. Бюл. 13; RU 117624 U1, опубл. 27.06.2012. Бюл. 18; RU 120771 U1, опубл. 27.09.2012. Бюл. 27.

Основной недостаток известных составных конструкций заключается в их сложности, поскольку все они состоят из двух тел. Например, первое устройство (патент 119109), второе устройство (патент 115900) и другие составные конструкции состоят из левой, правой частей, станины и опор. Это ведет к физическому усложнению составных устройств: возрастает материалоемкость и затраты на их изготовление, усложняются и исследования: экспериментальные (нужно больше датчиков и многоканальная измерительная аппаратура), усложняются и теоретические исследования (необходимо составлять большее количество уравнений равновесия тел, входящих в указанные устройства). Для составных конструкций надо составлять шесть уравнений равновесия, а для предложенного устройства - три уравнения. Теоретическое рассмотрение составных конструкций описано в пособии: Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов. - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл-Пресс, 2001. - (стр.21 - 28). Предложенный же стенд по механике для исследования реакций двух опор твердого тела состоит из твердого тела, станины и типовых опор. Учитывая, что и у противопоставленных составных конструкций и у нами предложенного стенда имеются общие задачи, то можно придти к выводу, что нами предложенный стенд является упрощением известных составных конструкций. Теоретическое рассмотрение реакций опор твердых тел описано в том же пособии, которое указано выше (стр.8-13).

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы упростить конструкцию, а студентам обеспечить проведение учебных исследований по выявлению зависимости величин реакций типовых связей (опор) твердого тела от линейных размеров его участков с наименьшими затратами сил и времени.

Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции и упрощении экспериментальных и теоретических исследований реакций типовых связей, достигается тем, что стенд по механике для исследования реакций двух опор твердого тела, выполненный в виде зигзагообразной стержневой конструкции, участки которой выполнены телескопическими с клеммами на концах наружных стержней, и опорами, выполненными с возможностью изменения своих положений, согласно нашему предложению, зигзагообразная стержневая конструкция выполнена из одного тела, состоящего из нижнего горизонтального участка, правый конец которого связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на наклонной площадке с левым уклоном, а его левый конец жестко связан с вертикальным участком, верхний конец которого жестко связан с другим горизонтальным участком, левый конец которого связан скользящим соединением со станиной, клеммы на наружных стержнях телескопических соединений направлены на горизонтальных участках стержня вправо, на вертикальном - вниз, наклонная площадка, на которой расположены катки шарнирно-подвижной опоры, выполнена с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей, которая выполнена с возможностью перемещения вдоль горизонтальной направляющей станины и жесткого закрепления той и другой в нужном положении.

Такое исполнение стенда по механике позволило значительно упростить известные устройства и обеспечить студентам проведение учебных исследований по выявлению зависимости величин реакций связей (опор) от размеров участков стержней значительно производительнее и с большой экономией сил и времени.

На фигуре представлена схема предложенного стенда по механике.

Стенд по механике для исследования реакций двух опор твердого тела, выполненный в виде зигзагообразной стержневой конструкции, участки которой выполнены телескопическими с клеммами на концах наружных стержней, и опорами, выполненными с возможностью изменения своих положений, состоит из нижнего горизонтального участка ЕВ, правый конец которого связан с шарнирно-подвижной опорой В, катки которой расположены на наклонной площадке с левым уклоном. Его левый конец Е жестко связан с вертикальным участком ЕС, верхний конец С которого жестко связан с другим горизонтальным участком АС, левый конец которого связан скользящим соединением А со станиной. Клеммы на концах наружных стержней телескопических соединений направлены на горизонтальных участках стержня вправо, на вертикальном - вниз. Например, нижний горизонтальный участок BE имеет наружный стержень 1 и клемму 2, направленную вправо. Наклонная площадка, на которой расположены катки шарнирно-подвижной опоры В, выполнена с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей 3, которая выполнена с возможностью перемещения вдоль горизонтальной направляющей 4 станины и жесткого закрепления той и другой в нужном положении.

У известных устройств (по патентам 119109, 11590 др.) каждый зигзагообразный контур составлен из двух тел, который имеет две опоры. У предложенного стенда по механике зигзагообразный контур состоит из одного тела и двух опор. Налицо значительное упрощение конструкции. Для проведения экспериментальных исследований каждому известному устройству нужно, как минимум, три датчика. Предложенному прибору - два. Регистрирующей аппаратуре в первом случае нужно три канала, в нашем - два канала. Наблюдается явное превосходство нашего стенда как по объему выполняемых работ, так и по временным затратам. При теоретических исследованиях нашему стенду достаточно трех уравнений равновесия, так как он состоит из одного тела, а известным устройствам - шесть уравнений равновесия.

Решение задач с изменяемыми размерами участков твердых тел внедрено в учебный процесс студентов первого курса Казанского государственного энергетического университета. Студенты уже с первого курса начинают выполнять учебно-исследовательскую работу. Это, несомненно, повышает качество обучения студентов.

Задача, поставленная перед полезной моделью, полностью выполнена.

Стенд по механике для исследования реакций двух опор твердого тела, выполненный в виде зигзагообразной стержневой конструкции, участки которой выполнены телескопическими с клеммами на концах наружных стержней, и опорами, выполненными с возможностью изменения своих положений, отличающийся тем, что зигзагообразная стержневая конструкция выполнена из одного тела, состоящего из нижнего горизонтального участка, правый конец которого связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на наклонной площадке с левым уклоном, а его левый конец жестко связан с вертикальным участком, верхний конец которого жестко связан с другим горизонтальным участком, левый конец которого связан скользящим соединением со станиной, клеммы на наружных стержнях телескопических соединений направлены на горизонтальных участках стержня вправо, на вертикальном - вниз, наклонная площадка, на которой расположены катки шарнирно-подвижной опоры, выполнена с возможностью перемещения вдоль вертикальной направляющей, которая выполнена с возможностью перемещения вдоль горизонтальной направляющей станины и жесткого закрепления той и другой в нужном положении.

РИСУНКИ

Полезная модель относится к области строительных конструкций и может быть использована при контроле качества деревянных конструкций. Техническая задача полезной модели - повышение точности измерения за счет обеспечения процесса чистого скалывания при испытаниях. Деревянные элементу зданий и сооружений должны соответствовать требованиям ГОСТ для строительных конструкций.

Устройство для флуоресцентной диагностики новообразований кожи и слизистых оболочек // 64783

Предлагаемая полезная модель относится к медицинским устройствам и может найти применение в диагностике области новообразований, в частности, при диагностике рака кожи, для последующего лечения рака кожи, лазерного удаления доброкачественных новообразований кожи.

Устройство вакуумной системы для забора крови из вены или из пальца на дому у детей и взрослых // 118440

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

Стенд для механических испытаний армированных изделий на совместное или раздельное растяжение и кручение // 132197

Стенд для механических испытаний относится к измерительной и испытательной технике, в частности к устройствам для испытания армированных изделий на совместное или раздельное кручение и растяжение. Предпочтительная область использования устройства, это испытание армированных полимерных или резинотехнических изделий, например, таких как эластичные гусеницы тракторов, комбайнов или других транспортных средств, а также аналогичных армированных изделий.

Устройство для определения растяжимости и деформационных свойств трикотажных полотен (участка борта чулочно-носочных изделий) // 132563

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к устройству измерения деформационных свойств носков для определения растяжимости трикотажных полотен чулочно-носочных изделий при нагрузках меньше разрывных.

Узел нагружения установки для испытания материалов // 132891

Полезная модель узла нагружения установки для испытания материалов относится к испытательному оборудованию, применяется в исследовательских целях.

Метод испытания строительных конструкций зданий и установка для испытаний и обследования надёжности строительных конструкций сооружений // 135804

Установка для испытания строительных конструкций зданий, предназначена для обследования строительных конструкций сооружений, в целях оценки их технического состояния.

Устройство для лабораторного исследования крови // 135810

Полезная модель устройства для лабораторного исследования крови, отличается от известных тем, что манипулятор с пробоотборной иглой выполнен с возможностью вращения на 360 градусов, относительно оси вращения.

Устройство для лабораторного исследования крови // 135810

Маятниковый копер для испытания фрагментов кузовов и кабин транспортных средств // 136575

Полезная модель предназначена для проведения лабораторных исследований ударной вязкости различных материалов, в данном случае - фрагментов кузовов кабин транспортных средств. При испытании боек с определенным весом крутится вокруг стационарной оси, а затем с заданной высоты падает на испытуемый образец, после чего совершает возвратное маятниковое движение, которое отмечается на специальной измерительной шкале и служит результатом измерений.

Установка для лабораторных испытаний контрольных образцов бетона на растяжение, сжатие и разрыв с эффектом памяти формы при сложном термосиловом и других видах нагружения // 137120

Электромеханическая установка для статических и динамических обследований-испытаний состояния и экспертиз надёжности строительных конструкций зданий и сооружений в соответствии со снип // 137119

Электромеханическая установка для статических и динамических испытаний и экспертиз строительных конструкций, содержащая смонтированные на силовом полу нагружающее устройство и опоры для испытуемой строительной конструкци.

Составная конструкция с одним неподвижным вращательным шарниром, двумя обозначенными шарнирно-подвижными опорами и двумя невесомыми стержнями // 137117

Составная конструкция с двумя шарнирно-подвижными опорами, одним угловым неподвижным вращательным шарниром и двумя овальными упорами // 137109

Устройство с аэродинамической трубой, которую можно купить по низкой цене для определения аэродинамической деформации защитных конструкций одежды // 136893

Устройство содержит дозвуковую аэродинамическую трубу с незамкнутым потоком, имеющую конфузор, закрытую рабочую часть, диффузор, вентиляторную установку. Результатом работы является фиксация аэродинамической деформации цилиндрической модели образца с помощью цифровой фотосъемки через рабочую часть аэродинамической трубы, выполненную из прозрачного материала.

Пластометр конический // 862

Газовый хроматограф // 975

Устройство для моделирования процессов микробной очистки сточных вод в лабораторных условиях // 5405

Стенд для исследования сорбционных свойств поглотителей изотопов водорода // 9650

Устройство для измерения прочности строительных материалов // 13702

Стенд для испытания упругого элемента // 16790