RU145123U1 - Ломаный стержень с одной верхней жесткой заделкой - Google Patents

Abstract

Ломаный стержень с одной верхней жесткой заделкой, состоящий из вертикального участка, верхний конец которого жестко заделан в горизонтальную станину, а нижний конец жестко связан с горизонтальным участком, направленным вправо, отличающийся тем, что все участки стержня выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальном участке стержня влево, а на вертикальном участке - вниз.

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 (Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов. - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл-Пресс, 2001, стр. 9, рис. 1, вар. 1a), состоящий из вертикального участка, верхний конец которого жестко заделан в горизонтальную станину, а нижний конец жестко связан с горизонтальным участком, направленным вправо.

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 ломаном стержне с одной верхней жесткой заделкой, состоящим из вертикального участка, верхний конец которого жестко заделан в горизонтальную станину, а нижний конец жестко связан с горизонтальным участком, направленным вправо, согласно нашему предложению, все участки стержня выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальном участке стержня влево, 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 участков стержней.

На фиг. представлена схема предложенного стержня.

Ломаный стержень с одной верхней жесткой заделкой состоит из вертикального участка AB, верхний конец A которого жестко заделан в горизонтальную станину. Нижний его конец B жестко связан с горизонтальным участком BC, направленным вправо. Все участки стержня выполнены телескопическими. Наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальном участке стержня влево, на вертикальном - вниз. Например, горизонтальный участок BC стержня имеет наружный стержень 1 и клемму 2, направленную влево.

Стержень работает следующим образом.

У прототипа участки стержня AB и BC неизменяемых размеров. У предложенного стержня ABC его 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 (1)

1. Ломаный стержень с одной верхней жесткой заделкой, состоящий из вертикального участка, верхний конец которого жестко заделан в горизонтальную станину, а нижний конец жестко связан с горизонтальным участком, направленным вправо, отличающийся тем, что все участки стержня выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными на горизонтальном участке стержня влево, а на вертикальном участке - вниз.