Модель с регулируемой опорой

Модель относится к наглядным учебным пособиям и может найти применение в учебных лабораториях по теоретической механике. Известная модель состоит из станины, выполненной в виде ниши с двумя горизонтальными остроконечными опорами. В нище расположен брус прямоугольной формы, опирающийся ребром основания в горизонтальную плоскость. Брус верхней и нижней гранями упирается в остроконечные опоры и расположен под углом а к горизонту. Основной недостаток известной модели заключается в том, что она имеет конструктивно неизменяемые параметры, которые не позволяют проводить учебные исследования. В предложенной модели ниша снабжена подвижной опорой, направляющими выступами установленной в продольных направляющих пазах станины с возможностью перемещения с помощью винтового механизма с ручным приводом и жесткого закрепления к станине с помощью резьбовых крепежных элементов. Остроконечные опоры ниши и опорное ребро бруса снабжены датчиками давлений, расположенными попарно на их противоположных сторонах. Такое исполнение модели обеспечивает экспериментальное исследование зависимостей усилий в остроконечных опорах бруса от угла его наклона к горизонту, а также сравнение теоретических и экспериментальных данных.

Модель с регулируемой опорой относится к наглядным учебным пособиям и может найти применение в учебных лабораториях по теоретической и прикладной механике.

Известна модель [1] (стр. 8, рис. к задаче 1, 3.), состоящая из станины, выполненной в виде ниши с двумя горизонтальными остроконечными опорами, в которой расположен брус прямоугольной формы, опирающийся ребром основания в горизонтальную плоскость, а верхней и нижней гранями, упирающийся в остроконечные опоры и расположенный под углом а к горизонту.

Основной недостаток известной модели заключается в том, что она имеет конструктивно неизменяемые параметры, которые не позволяют проводить исследования по выявлению зависимостей усилий в остроконечных опорах от изменения угла наклона бруса к горизонту.

Задача, на решение которой направлена полезная модель и технический результат от ее использования, заключается в расширении диапазона возможностей модели, т.е. для обеспечения исследования зависимостей усилий в остроконечных опорах бруса от угла его наклона к горизонту.

Технический результат достигается тем, что нища снабжена подвижной опорой, направляющими выступами установленной в продольных направляющих пазах станины с возможностью перемещения с помощью винтового механизма с ручным приводом и жесткого закрепления к станине с помощью резьбовых крепежных элементов, а остроконечные опоры ниши и опорное ребро бруса снабжены датчиками давлений, расположенными попарно на их противоположных сторонах.

Такое исполнение подвижной опоры ниши позволяет изменять угол наклона бруса и исследовать зависимость усилий в остроконечных опорах от

изменения угла наклона бруса к горизонту, а снабжение опор датчиками давлений - делать это экспериментально.

На фиг.1 представлена схема полезной модели.

Модель состоит из станины 1, выполненной в виде ниши с двумя остроконечными опорами А и В. В нише расположен брус 2 прямоугольной формы, опирающийся ребром С основания в горизонтальную плоскость, а верхней и нижней гранями, упирающийся в остроконечные опоры А и В и расположенный под углом а к горизонту. Ниша станины 1 снабжена подвижной опорой 3, направляющими выступами 4 установленной в продольных направляющих пазах 5 станины 1 с возможностью перемещения с помощью винтового механизма 6 с ручным приводом и жесткого закрепления к станине с помощью резьбовых крепежных элементов 7, а остроконечные опоры ниши А, В и опорное ребро С бруса снабжены соответственно датчиками давлений 8, 9 и 10, расположенными попарно на их противоположных сторонах, например, размещение датчиков 9 на подвижной опоре 3.

Модель работает следующим образом.

С помощью резьбовых крепежных элементов 7 освобождают направляющие выступы 4 опоры 3 и с помощью винтового механизма 6 с ручным приводом перемещают ее в ту или иную сторону, устанавливая требуемый угол а наклона бруса 2. При этом необходимо следить за тем, чтобы брус 2 касался остроконечных опор А, В и горизонтальной плоскости в точке С. После этого положение опоры 3 фиксируют относительно станины 1 с помощью резьбовых крепежных элементов 7. Установив требуемый угол о, с помощью датчиков давлений 8, 9 и 10 и соответствующей измерительной аппаратуры, не показанной на схеме, измеряют силы, с которыми остроконечные опоры действуют на брус 2.

Если угол а наклона бруса к горизонту разделить на определенное количество одинаковых углов и при каждом значении угла измерить значения сил, с которыми остроконечные опоры действуют на брус, то появляется

возможность экспериментального определения зависимостей сил от угла наклона бруса 2.

Определив силы, действующие на брус, аналитически, появляется возможность сравнения аналитических и экспериментальных данных.

Таким образом, налицо расширение диапазона возможностей предложенной модели, так как она обеспечивает экспериментальное исследование зависимостей усилий в остроконечных опорах бруса от утла его наклона к горизонту, а также сравнение теоретических и экспериментальных данных. Этим самым предложенная полезная модель способствует улучшению качества подготовки студентов.

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ

1. Сборник задач по теоретической механике / Под ред. К.С.Колесникова. - М.: Наука, 1983. - 320 с.

Модель с регулируемой опорой, состоящая из станины, выполненной в виде ниши с двумя горизонтальными остроконечными опорами, в которой расположен брус прямоугольной формы, опирающийся ребром основания в горизонтальную плоскость, а верхней и нижней гранями упирающийся в остроконечные опоры и расположенный под углом к горизонту, отличающаяся тем, что ниша снабжена подвижной опорой, направляющими выступами установленной в продольных направляющих пазах станины с возможностью перемещения с помощью винтового механизма с ручным приводом и жесткого закрепления к станине с помощью резьбовых крепежных элементов, а остроконечные опоры ниши и опорное ребро бруса снабжены датчиками давлений, расположенными попарно на их противоположных сторонах.