RU2456672C1 - Educational apparatus for demonstrating deformation of bodies - Google Patents
Educational apparatus for demonstrating deformation of bodies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456672C1 RU2456672C1 RU2011106626/12A RU2011106626A RU2456672C1 RU 2456672 C1 RU2456672 C1 RU 2456672C1 RU 2011106626/12 A RU2011106626/12 A RU 2011106626/12A RU 2011106626 A RU2011106626 A RU 2011106626A RU 2456672 C1 RU2456672 C1 RU 2456672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deformer
- rack
- post
- rod
- bodies
- Prior art date
Links
Landscapes
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области учебно-наглядных пособий, используемых в учебном процессе при изучении сопротивления материалов для демонстрации различных деформаций деталей искусственных сооружений, машин и других тел.The invention relates to the field of educational and visual aids used in the educational process when studying the resistance of materials to demonstrate various deformations of parts of artificial structures, machines and other bodies.
Известен прибор для демонстрации деформации бруса, содержащий стойку, установленный на ней брус, скрепленный одним концом со стойкой, а также поперечный деформатор, воздействующий на брус (Вольмир А.С., Григорьев Ю.П., Марьин В.А., Станкевич А.И. Сопротивление материалов. Лабораторный практикум. - М.: Дрофа, 2004. - С.218, рис.5.50). Этот прибор имеет существенный недостаток, заключающийся в возможности демонстрации всего лишь одного вида деформации - косого поперечного изгиба, что существенно снижает эффективность и наглядность.A device for demonstrating deformation of a beam is known, comprising a stand, a beam mounted on it, fastened at one end to the stand, and also a transverse deformer acting on the beam (Volmir A.S., Grigoryev Yu.P., Maryin V.A., Stankevich A .I. Resistance of materials. Laboratory workshop. - M.: Bustard, 2004. - P.218, Fig. 5.50). This device has a significant drawback, consisting in the possibility of demonstrating only one type of deformation - oblique transverse bending, which significantly reduces the efficiency and visibility.
Наиболее близким к заявляемому устройству является учебный прибор для демонстрации деформаций бруса, содержащий стойку, установленный на ней брус, скрепленный одним концом со стойкой, а также поперечные деформаторы, установленные на стойке, и крутильный деформатор, скрепленный с другим концом бруса (Вольмир А.С., Григорьев Ю.П., Марьин В.А., Станкевич А.И. Сопротивление материалов. Лабораторный практикум. - М.: Дрофа, 2004. - С.33, рис.1.8). Эффективность и наглядность действия этого прибора повышена благодаря возможности демонстрации деформации кручения в дополнение к деформации изгиба. Однако нельзя продемонстрировать деформации растяжения-сжатия, продольного изгиба, сдвига и смятия.Closest to the claimed device is a training device for demonstrating deformations of a beam, comprising a stand, a beam mounted on it, fastened at one end to the stand, and transverse deformers mounted at the stand, and a torsional deformer fastened to the other end of the beam (Volmir A.S. ., Grigoryev Yu.P., Maryin V.A., Stankevich A.I. Material resistance.Laboratory workshop. - M .: Drofa, 2004. - P.33, Fig. 1.8). The efficiency and visibility of this device is enhanced by the ability to demonstrate torsional deformation in addition to bending deformation. However, it is not possible to demonstrate strain-compression, longitudinal bending, shear and collapse.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей и наглядности прибора.The objective of the invention is the expansion of the functionality and visibility of the device.
Технический результат достигается тем, учебный прибор для демонстрации деформаций тел, содержащий стойку, установленный на ней брус, скрепленный одним концом со стойкой, а также два поперечных деформатора, установленных на стойке, и крутильный деформатор, скрепленный с другим концом бруса, свободно пропущенным через отверстие в стойке, имеет особенность, состоящую в том, что он дополнительно содержит стержень, скрепленный со стойкой обоими концами, разрезанный поперек и обтянутый эластичной пленкой, сдвигающий деформатор, установленный на стержне вблизи разреза, шарообразное тело, скрепленное со стойкой, сминающий деформатор, установленный на стойке с возможностью контакта с шарообразным телом.The technical result is achieved by a training device for demonstrating deformations of bodies, comprising a rack, a beam mounted on it, fastened at one end to the rack, and two transverse deformers installed at the rack, and a torsion deformer fastened to the other end of the beam, freely passed through the hole in the rack, has the feature that it additionally contains a rod, fastened to the rack with both ends, cut across and covered with an elastic film, a shifting deformer installed on the rod near the cut, a spherical body bonded to the column, a crushing deformer mounted on the column with the possibility of contact with the spherical body.
Новыми по сравнению с прототипом в предложенном устройстве являются:New in comparison with the prototype in the proposed device are:
- новые конструктивные элементы:- new structural elements:
стержень,kernel,
шарообразное тело,spherical body
сдвигающий деформатор,shear deformer
сминающий деформатор;crushing deformer;
- новое выполнение конструктивного элемента:- new implementation of the structural element:
стержень выполнен разрезанным поперек и обтянутым эластичной пленкой;the rod is made cut across and covered with an elastic film;
- новая связь между конструктивными элементами:- a new relationship between structural elements:
стержень скреплен обоими концами со стойкой,the rod is fastened at both ends with a stand,
сдвигающий деформатор установлен на стержне вблизи разреза,a shear deformer is mounted on the rod near the cut,
сминающий деформатор установлен на стойке с возможностью контакта с шарообразным телом.the crushing deformer is mounted on a rack with the possibility of contact with a spherical body.
Таким образом, по мнению авторов, предложение является новым по сравнению с прототипом, так как оно не известно из уровня техники. Предложение, по мнению авторов, имеет изобретательский уровень, так как оно для специалистов явным образом не следует из уровня техники и не может быть разработано с использованием известных методов, методик, правил и приемов расчета, проектирования и конструирования машин и их механизмов.Thus, according to the authors, the proposal is new in comparison with the prototype, since it is not known from the prior art. The proposal, according to the authors, has an inventive step, since it does not explicitly follow from the prior art for specialists and cannot be developed using well-known methods, techniques, rules and techniques for calculating, designing and constructing machines and their mechanisms.
Предложенное техническое решение иллюстрируется структурно-конструктивной схемой прибора.The proposed technical solution is illustrated by the structural design of the device.
Согласно предложению учебный прибор для демонстрации деформаций тел (см. чертеж) содержит стойку 1 и установленный на ней брус 2, который выполнен, в частности, из упругого материала и на поверхность которого нанесена координатная сетка в виде ярких продольных и поперечных полос. Одним концом (нижним) брус 2 скреплен со стойкой 1. На поперечинах 3 и 4, которые закреплены на вертикальных планках 5 стойки 1, установлены поперечные деформаторы 6 и 7 для изгиба бруса 2, выполненные, в частности, в виде ползунов, подвижных относительно поперечин 3 и 4. Крутильный деформатор 8, выполненный в виде поперечного штыря, неподвижно соединен с другим концом (верхним) бруса 2, который свободно пропущен через отверстие 9 в поперечине 10 стойки 1. Прибор снабжен стержнем 11, скрепленным одним концом со стойкой 1 и другим концом с выступом 12 на поперечине 4. Стержень 11 выполнен разрезанным поперек и обтянут эластичной пленкой 13. На стержень 11 и пленку 13 нанесены яркие продольные полоски. На стержне 11 вблизи разреза установлен сдвигающий деформатор 14, выполненный в виде штыря. Прибор снабжен шарообразным телом 15, неподвижно соединенным с выступом 16 стойки 1 на стороне, противоположной стержню 11. На поверхность шарообразного тела 15 нанесены яркие концентричные окружности. С шарообразным телом 15 контактирует сминающий деформатор 17, выполненный в виде планки, подвижно соединенной с выступом 18 стойки 1 с возможностью смещения относительно выступа 18, в частности, с возможностью поворота.According to the proposal, the training device for demonstrating deformations of bodies (see the drawing) contains a rack 1 and a beam 2 mounted on it, which is made, in particular, of elastic material and on whose surface a coordinate grid is applied in the form of bright longitudinal and transverse stripes. At one end (lower), the beam 2 is fastened to the stand 1. On the cross members 3 and 4, which are mounted on the vertical bars 5 of the stand 1, transverse deformers 6 and 7 are installed for bending the beam 2, made, in particular, in the form of sliders movable relative to the cross members 3 and 4. The torsional deformer 8, made in the form of a transverse pin, is fixedly connected to the other end (upper) of the beam 2, which is freely passed through the hole 9 in the crosspiece 10 of the rack 1. The device is equipped with a rod 11, fastened at one end to the rack 1 and the other end with protrusion 12 on pop rechine 4. The rod 11 is cut transversely and covered with the elastic film 13. On the rod 11 and the foil 13 applied bright longitudinal strips. On the rod 11 near the cut mounted shift deformer 14, made in the form of a pin. The device is equipped with a spherical body 15 fixedly connected to the protrusion 16 of the rack 1 on the side opposite to the rod 11. Bright concentric circles are applied to the surface of the spherical body 15. With a spherical body 15 is contacted by a crushing deformer 17, made in the form of a strip, movably connected to the protrusion 18 of the rack 1 with the possibility of displacement relative to the protrusion 18, in particular, with the possibility of rotation.
Предложенный учебный прибор для демонстрации деформаций тел работает следующим образом. Нажимая на верхний конец бруса 2 или воздействуя на него в противоположную сторону, демонстрируют деформации сжатия и растяжения бруса 2. Сильно нажимая на верхний конец бруса 2, демонстрируют деформацию продольного изгиба. Деформацию кручения бруса 2 осуществляют с помощью крутильного деформатора 8. Нажимая попеременно или одновременно на поперечные деформаторы 6 и 7, демонстрируют деформации плоского или косого изгиба бруса 2. По искажению координатной сетки, нанесенной на поверхность бруса 2, судят о характере деформации его поверхностных слоев. Нажимая на сдвигающий деформатор 14, демонстрируют деформацию сдвига стержня 11. Эластичная пленка 13 увеличивает эффект наглядности, позволяя смещать части стержня 11 на видимую величину. Воздействуя с помощью сминающего деформатора 17 на шарообразное тело 15, демонстрируют деформацию смятия шарообразного тела 15.The proposed training device for demonstrating deformations of bodies works as follows. By pressing on the upper end of the beam 2 or acting on it in the opposite direction, compression and tensile deformations of the beam 2 are shown. By pressing strongly on the upper end of the beam 2, they show a deformation of longitudinal bending. The torsion deformation of the beam 2 is carried out using a torsional deformer 8. By pressing alternately or simultaneously on the transverse deformers 6 and 7, deformations of the flat or oblique bending of the beam 2 are shown. The distortion of the coordinate grid deposited on the surface of the beam 2, judge the nature of the deformation of its surface layers. By clicking on the shear deformer 14, shear deformation of the rod 11 is demonstrated. The elastic film 13 increases the visual effect, allowing parts of the rod 11 to be shifted by a visible amount. Acting with the help of a crushing deformer 17 on the spherical body 15, the deformation of the collapse of the spherical body 15 is demonstrated.
Таким образом, предложение расширяет функциональные возможности и наглядность прибора, позволяя демонстрировать все основные виды деформаций тел.Thus, the proposal expands the functionality and visibility of the device, allowing you to demonstrate all the main types of deformations of bodies.
Предложенный учебный прибор при испытаниях показал свою работоспособность и возможность достижения технического результата. Таким образом, предложение, по мнению авторов, имеет промышленную применимость.The proposed training device during testing showed its efficiency and the ability to achieve a technical result. Thus, the proposal, according to the authors, has industrial applicability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106626/12A RU2456672C1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Educational apparatus for demonstrating deformation of bodies |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106626/12A RU2456672C1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Educational apparatus for demonstrating deformation of bodies |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2456672C1 true RU2456672C1 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=46847562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011106626/12A RU2456672C1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Educational apparatus for demonstrating deformation of bodies |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2456672C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1552220A1 (en) * | 1988-01-04 | 1990-03-23 | Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср | Training aid on resistance of materials |
SU1748002A1 (en) * | 1990-02-26 | 1992-07-15 | Украинская сельскохозяйственная академия | Device for demonstration of hook law at torsion |
RU53014U1 (en) * | 2005-09-12 | 2006-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российское научно-производственное объединение "Росучприбор" | DEMONSTRATION MODEL "PRINCIPLE OF SAINT-VENAN AND TENSION CONCENTRATION" |
CN201237846Y (en) * | 2007-09-19 | 2009-05-13 | 季倬 | Solid thermal expansion demonstration instrument |
-
2011
- 2011-02-22 RU RU2011106626/12A patent/RU2456672C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1552220A1 (en) * | 1988-01-04 | 1990-03-23 | Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср | Training aid on resistance of materials |
SU1748002A1 (en) * | 1990-02-26 | 1992-07-15 | Украинская сельскохозяйственная академия | Device for demonstration of hook law at torsion |
RU53014U1 (en) * | 2005-09-12 | 2006-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российское научно-производственное объединение "Росучприбор" | DEMONSTRATION MODEL "PRINCIPLE OF SAINT-VENAN AND TENSION CONCENTRATION" |
CN201237846Y (en) * | 2007-09-19 | 2009-05-13 | 季倬 | Solid thermal expansion demonstration instrument |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВОЛЬМИР А.С., ГРИГОРЬЕВ Ю.П., МАРЬИН В.А., СТАНКЕВИЧ А.И. Сопротивление материалов. Лабораторный практикум. - М.: ДРОФА, 2004, с.33, рис.1.8. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10955300B2 (en) | Negative poisson ratio piezoresistive sensor and method of manufacture | |
Van Liedekerke et al. | A particle-based model to simulate the micromechanics of single-plant parenchyma cells and aggregates | |
Choi et al. | Low-velocity impact analysis of composite laminates using linearized contact law | |
Zhang et al. | Experimental and numerical studies on the crush resistance of aluminum honeycombs with various cell configurations | |
US20190093728A1 (en) | Shock absorbing and impact mitigating structures based on axial-rotational coupling mechanism | |
Wang et al. | Anisotropic wetting of droplets on stripe-patterned chemically heterogeneous surfaces: effect of length ratio and deposition position | |
Zhang et al. | Strain-controlled switching of hierarchically wrinkled surfaces between superhydrophobicity and superhydrophilicity | |
Khoshravan et al. | Numerical and experimental analyses of the effect of different geometrical modelings on predicting compressive strength of honeycomb core | |
CN103106816B (en) | Movable building seismic performance dynamic simulation analyzer | |
DE13750892T1 (en) | MOTION SIMULATOR | |
Bae et al. | Measuring the elastic modulus of thin polymer sheets by elastocapillary bending | |
WO2014018962A2 (en) | Controlled material interface transformation | |
Feng et al. | Investigation of tactile bump array actuated with ionic polymer–metal composite cantilever beams for refreshable braille display application | |
Börner et al. | Real time hybrid modeling for ocean wave energy converters | |
Wang et al. | Quadratic solid–shell elements for nonlinear structural analysis and sheet metal forming simulation | |
RU2456672C1 (en) | Educational apparatus for demonstrating deformation of bodies | |
Manna et al. | Effect of surcharge load on stability of slopes-testing and analysis | |
Feng et al. | Fabrication and characterization of arbitrary shaped μIPMC transducers for accurately controlled biomedical applications | |
CN113939724A (en) | Stretchable bidirectional capacitive pressure sensor and use method thereof | |
Rizzi et al. | Modeling and development of an auxetic foam-based multimodal capacitive strain gauge | |
Zhang et al. | An efficient adaptive analysis procedure for certified solutions with exact bounds of strain energy for elasticity problems | |
EP2508381A3 (en) | Pressure tank device with two pressure tank sections | |
Yeh et al. | Adaptive phase-field modeling of anisotropic wetting with line tension at the triple junction | |
Zhu et al. | STRUCTURAL PERFORMANCE OF DOU GONG BRACKETS OF YINGXIAN WOOD PAGODA UNDER VERTICAL LOADING | |
Tran et al. | Analytical modeling and FE simulation for analyzing applied forces during roll bending process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140223 |