Учебный прибор по сопротивлению материалов

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет проиллюстрировать закон распределения напряжений при внецентренном нагружении стержня. При перемещении установленной в направляющих 8 пластины 6 за рукоятку 13 отклоняется от вертикального положения разный шток 10, верхний конец которого скользит по отверстию, имеющемуся в рукоятке 13, а нижний конец поворачивается в отверстии, имеющемся в экране 5. Вместе с нижним концом штока 10 поворачивается и жестко связанный с нй&ГТоризонтальНый стержень 12, взаимодействуя с изображением 14 горизонтальной линии, имеющимся на экране 5, образует эпюру напряжений при заданном случае нагружения стержня вертикальной силой, которую имитирует стрелочный указатель 9, имеющийся на лицевой стороне пластины 6. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 09 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729852/12 (22) 09.08.89 (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (72) А.А .Одинец, А.В.Одинец, А.CD, Болдырев и Е.Н.Котляревская (56) Авторское свидетельство СССР

М 1670696, кл. G 09 В 23/06, 1989. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет проиллюстрировать закон распределения напряжений . при внецентренном нагружении стержня.

При перемещении установленной в направ. Ы«, 1755318 А1 ляющих 8 пластины 6 за рукоятку 13 откло няется от вертикального положения L-образный шток 10, верхний конец которого скользит по отверстию, имеющемуся в рукоятке 13, а нижний койец поворачивается в отверстии, имеющемся в экране 5. Вместе с нижним концом штока 10 поворачивается и жестко связанный с нйм" горйэонтальный стержень 12, взаимодействуя с изображением 14 горизонтальной линии, имеющимся на экране 5, образует эпюру напряжений при заданном случае нагружения стержня вертикальной силой, которую имитирует стрелочный указатель 9, имеющийся на лицевой стороне пластины 6. 5 ил.

1755318

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использова но, например, в учебном процессе при изучении процесса внецентренного нагружения стержней.

Целью изобретения является повышение наглядности демонстрации закона распределения напряжений при внецентренном нагружении стержня.

На фиг.1 изображен прибор, вид спереди; на фиг.2 — то >ке, вид сзади; на фиг,3— вид А на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 " возможные варианты нагружения стержня.

Учебный прибор содержит установленный на основании 1 вертикальный корпус 2, внутри которого размещены средство визуBflbHoLl регистрации деформаций и имитатор нагрузки в виде стрелочного указателя.

На лицевой стороне корпуса имеются два размещенных один под другим прямоугольных выреза 3 и 4. Нижний вырез 4 имеет форму поперечного сечения стержня и закрыт экраном 5. 8торой вырез 3 перекрыт пластиной 6, установленной в закрепленных на тыльной стороне 7 корпуса направляющих 8 с возможностью перемещения в горизонтальном направлении. На пластине

6 красителем нанесен стрелочный имитатор нагрузки 9, занимающий при смещении пластины 6 различное положение на плоскости поперечного сечения бруса.

Средство визуальной регистрации деформаций содержит L-образный шток 10, нижний конец которого размещен в отверстии 11 экрана 5 и жестко связан с размещенным с лицевой стороны экрана стержнем 12, а верхний конец шарнирно связан с пластиной 6 с возможностью горизонтального перемещения с помощью рукоятки 13, причем на лицевой стороне экрана

5 имеется иэображение горизонтальной линии 14.

На лицевой стороне корпуса размещено охватывающее верхний вырез 4 изображение 15 торца нагружаемого бруса, ось которого при центральном сжатии совпадает с изображением стрелочного указателя 9 и с вертикальной осью симметрии экрана 5;

Прибор работает следующим образом.

При смещении рукоятки 13 вместе с пластиной 6 в корпусе 2 перемещается стрелочный указатель 9, изображенный на этой пластине и имитирующий вектор действующей силы, При этом шток 10 скользит йо цилйндрическому вырезу, имеющемуся во втулке рукоятки 13, а стержень 12 поворачивается, иллюстрируя при взаимодействии с горизонтальной линией 14 на экране 5 закон изменения напряжений (эпюру напряжений) при различном поло>кении стрелочного указателя 9 на торце 15 поперечного сечения внецентренно сжатого стержня (см,фиг.5), Перемещая пластину 6, можно продемонстрировать на приборе эпюру напряжений в виде трапеции, или в виде двух, "равнозначных" треугольников, что позволяет указать положение нейтральной оси.

Наконец, при некотором положении силы

10 имитатора нагрузки, корпус имеет два расположенных один под другим прямоугольных выреза, нижний из которых имеет форму исследуемого поперечного сечения стержня и закрыт экраном, а другой вырез перекрыт пластиной, установленной в закрепленных на корпусе направляющих, средство визуальной регистрации деформаций снабжено L- образным вертикальным штоком, нижний конец которого размещен в отверстии экрана и жестко связан с разме50 щенным с лицевой стороны экрана горизонтальным стержнем, а верхний конец шарнирно связан с пластиной с возможностыю горизонтального перемещения, при этом на лицевой стороне экрана нанесены оси симметрии, а на лицевой стороне корпусе имеется охватывающее верхний вырез изображение верхнего торца нагружаемого стержня, продольная ось которого совпадает с изображением стрелочного указателя и с вертикальной осью симметрии экрана, (стрелочного указателя 9) эпюра напряжений будет иметь вид треугольника с верши. ной в левой крайней точке оси 10. Точка приложения силы, соответствующая этому

15 напряженному состоянию, и позволит проиллюстрировать границу "ядра" сечения.

Использование прибора позволит наглядно и доходчиво проиллюстрировать закон распределения напряжений при

20 внецентренном нагружении стержня.

Формула изобретения

Учебный. прибор по сопротивлению материалов, содер>кащий основание,-установленный на основании вертикальной корпус, 25 размещенные в корпусе средство визуальной регистрации деформации, имеющее поворотный горизонтальный стержень, и имитатор нагрузки в виде стрелочного указателя, отличающийся тем, что, с целью

30 повышения наглядности демонстрации закона распределения напряжений при внецентренном нагружении стержня, он снабжен смонтированными с тыльной сто35 роны корпуса экраном с отверстием и перемещаемой в горизонтальном направлении пластиной, на лицевой стороне которой нанесено изображение стрелочного указателя

1755318

1755318

Составитель Р; Ужвий

Техред М,Моргентал

Корректор А,Осауленко Редактор Э.Слиган

Заказ 2896 . Тираж Подписное

".. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101