RU145121U1

RU145121U1 - Стержень, являющийся зеркальным отображением т-образного неравностороннего стержня

Info

Publication number: RU145121U1
Application number: RU2014115019/28U
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Маркин; Олег Юрьевич Маркин
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2014-09-10

Abstract

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть применена в учебных лабораториях по теоретической механике технических вузов, техникумов и технических училищ. Известный стержень состоит из участков неизменяемых размеров. Это мешает организовать учебно-исследовательскую работу студентам по выявлению зависимостей величин реакций связей от размеров участков стержней. У предложенного стержня все его участки выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными: на правом горизонтальном участке стержня влево, на левом горизонтальном участке - вправо, на вертикальном участке - вниз. Это позволило организовать учебно-исследовательскую работу студентам по выявлению зависимостей величин реакций связей от размеров участков исследуемого стержня. Илл. 1.

Description

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

Известен стержень с приложенными к нему внешними силами и моментами и соответствующими размерами l₁, l₂ (Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов. - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл-Пресс, 2001, стр. 11, рис. 3, вар. 18а), состоящий из зеркального отображения Т-образного неравностороннего контура, левый участок нижней горизонтальной части стержня короче правого, в точке соприкосновения этих участков с горизонтальной частью стержня жестко связан вертикальный участок, верхний конец которого жестко заделан в горизонтальную станину.

Основной недостаток известного стержня заключается в том, что он имеет постоянные размеры (застывшую форму), т.е. постоянные линейные параметры участков, что не позволяет студентам (обучающимся) проводить учебные исследования как теоретические, так и экспериментальные по выявлению зависимости величин реакций связей от линейных размеров его участков.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы у стержня можно было изменять размеры его участков и обеспечить обучающимся проведение учебных исследований по выявлению зависимости величин реакций связей от линейных размеров его участков.

Технический результат достигается тем, что в стержне, являющимся зеркальным отображением Т-образного неравностороннего стержня, состоящим из зеркального отображения Т-образного неравностороннего контура, левый участок нижней горизонтальной части стержня короче правого, в точке соприкосновения этих участков с горизонтальной частью стержня жестко связан вертикальный участок, верхний конец которого жестко заделан в горизонтальную станину, согласно нашему предложению, все участки стержня выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными: на правом горизонтальном участке стержня влево, на левом горизонтальном участке - вправо, а на вертикальном участке - вниз.

Такое исполнение стержня позволило изменять размеры участков стержня и проводить учебные исследования обучающимся по выявлению зависимости величин реакций связей (опор) от размеров его участков.

На фиг. представлена схема предложенного стержня.

Стержень, являющийся зеркальным отображением Т-образного неравностороннего стержня, состоит из зеркального отображения Т-образного неравностороннего контура ABCE. Левый участок BC нижней горизонтальной части стержня короче правого CE. В точке C соприкосновения этих участков с горизонтальной частью стержня BCE жестко связан вертикальный участок AC, верхний конец A которого жестко заделан в горизонтальную станину. Все участки стержня выполнены телескопическими. Наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными: на правом горизонтальном участке CE стержня влево, на левом горизонтальном участке BC - вправо, на вертикальном участке AC - вниз. Например, правый участок CE горизонтальной части стержня имеет наружный стержень 1 и клемму 2, направленную влево.

Стержень работает следующим образом.

У прототипа участки AC, BC и CE стержня неизменяемых размеров. У предложенного стержня ABCE участки выполнены телескопическими с клеммами на концах. Это позволяет изменять длины участков стержней и закреплять их размеры с помощью клемм.

Можно изменять длину любого участка стержня или всех сразу и определять реакции его опоры. Изменяя длины участков стержней ступенчато и определяя каждый раз реакции опор, можно получать зависимости реакций опор 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. 8-14). Конструкция позволяет при наличии соответствующих датчиков определять реакции опор и экспериментально и сравнивать результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Решение задач с изменяемыми размерами участков стержней 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.

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

Claims

Стержень, являющийся зеркальным отображением Т-образного неравностороннего стержня, состоящий из зеркального отображения Т-образного неравностороннего контура, левый участок нижней горизонтальной части стержня короче правого, в точке соприкосновения этих участков с горизонтальной частью стержня жестко связан вертикальный участок, верхний конец которого жестко заделан в горизонтальную станину, отличающийся тем, что все участки стержня выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на правом горизонтальном участке стержня влево, на левом горизонтальном участке - вправо, а на вертикальном участке - вниз.