SU1417028A1 - Учебный прибор по сопротивлению материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области демонстрационных приборов и позвол ет расширить дидактические возможности за счет демонстрации потери устой- ч ивости стержн  под действием раст гивающей нагрузки, лини  действи  которой остаетс  неизменной. Прибор содержит установленный на основании 1 П-образный кронштейн 2, к перекладине 3 которого прикреплен верхним концом вертикальный стержень 4, нижний конец стержн  жестко св зан с нагружаю цим устройством, состо щим из платформы 5, установленных симметрично относительно стержн  4 двух роликов 7, св занных между собой скобой 8, перекладины 9 с втулкой 10, в которой установлен шток 11, один конец которого соединен со скобой 8, а другой имеет « -, средство дл  подвешивани  груза 12. При навешивании на шток 11 различных по массе грузов 12, демонстрируют устойчивое и неустойчивое равновеси  пр молинейной формы стержн  под действием раст гивающей нагрузки. При этом груз, воздейству  через шток 11, скобу 8, ролики 7 и платформу 5 на стержень 4, создает в последнем рас- т гиваюш:ие нат жени . При отклонении стержн  4 от равновесного положени  платформа 5 наклон етс  и смещаетс  в сторону, в результате чего ролики 7, перекатыва сь по платформе 5, вместе со штоком 11 перемещаютс  вниз по втулке 10. В случае, когда масса груза 12 меньше критической силы, откло- ненньй от равновесного положени  стержень 4 после его отпускани  возвратитс  в исходное состо ние, что свидетельствует о нахождении стержн  в устойчивом равновесном положении. При массе груза 12, превышающей критическую силу, незначительное воздействие на систему внешней возмущающей силы приводит к потере стержнем устойчивости , о чем свидетельствует его искривление, т.е. демонстрируют неус - тойчивое равновесие пр молинейной формы стержн . 3 ил. ,3 а В Л «м«з

Description

1

Изобретение относитс  к демонстрционным приборам и может быть исполь зовано, например, при изучении курсов сопротивлени  материалов и строительной механики.

Целью изобретени   вл етс  расширение дидактических возможностей при демонстрации потери устойчивости стержнем под действием раст гивающей нагрузки, лини  действи  которой остаетс  неизменной.

На фиг.1 представлен прибор, общий вид; на фиг,2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З - прибор в рабочем состо нии (после потери стержнем устойчивости).

Прибор содержит основание 1, на котором установлен П-образный кронште 2, к перекладине 3 которого прикреплен верхним концом вертикальный

стержень 4, нижний конец стержн  жестко св зан с нагружающим устройством, состо щим из платформы 5 с выполненными в ней направл ющими 6, в которых установлены симметрично относительно стержн  4 два ролика 7, св занных между собой скобой 8, перекладины 9, закрепленной на кронштейне 2 под стержнем 4, в перекладине 9 имеетс  втулка 10, в которой установлен шток 11, один конец которого соединен со скобой 8, а другой имеет средство дл  навешивани  груза 12.

Кроме того, в нижней части скобы В установлена игла 13, проход ща  через отверстие в пластине 14, прикрепленной к перекладине 9, и служаща  дл  предотвращени  вращени  скобы 8 при проведении опытов.

Прибор работает следующим образом

Вначале демонстрируют устойчивое равновесие пр молинейной формы стержн  под действием раст гивающей нагрузки , котора  меньше по величине, чем критическа  сила. Дл  этого на шток 11 навешивают груз 12, масса которого меньше критической нагрузки Груз, воздейству  через шток 11, скобу В, ролики 7 и платформу 5 на стержень 4, создает в последнем рас- т гивающие нат жени .

При отклонении стержн  4 от равновесного положени  п-патформа 5 наклон етс  и смещаетс  сторону, в результате чего ролики 7, перека- тьгеа сь по направл кщим 6, вместе со штоком 11 перемещаютс  по втулке 10 вниз. Отпуска  стержень 4, демонстрируют , что данное нагруженное состо 

2

ние стержн  соответствует его устойчивому положению равновеси , о чем свидетельствует возвращение системы в исходное положение.

При навешивании на шток 11 груза 12, масса которого превьппает крити- ;ческую силу, демонстрируют неустойчивое равновесие пр молинейной формы стержн  4. В этом случае при незначительном воздействии на систему внешней возмущающей сипы стержень тер ет устойчивостьJ о чем свидетельствует его искривление. Увеличива  массу груза 12, демонстрируют увеличение прогиба стержн  4, а уменьша  груз - уменьшение прогиба стержн  4 и возврат системы в исходное состо 

упругой линии стержн  от действующей на него раст гивающей нагрузки.

Прибор позвол ет также демонстрировать вли ние на систему различных раст гиваклцих нагрузок, линии действи  которых не фиксированы и не совпадают с осью испытуемого стержн , путем установки на платформу 5 различных грузов.

При симметричном расположении одинаковых грузов по отношению к стержню 4 нагрузка будет стабилизирующей и критическа  сила в данном случае увеличиваетс . В остальных случа х нагрузка будет оказывать дестабилизирующее воздействие на систему и критическа  сила будет уменьшатьс .

Применение предлагаемого прибора позволит расширить дидактические возможности при изучении потери устойчивости стержнем под действием раст гивающей нагрузки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий закрепленный верхним концом на кронштейне вертикальный стержень и нагружающее устройство с грузом, св занное с нижним концом стержн , отличающий- с   тем, что, с целью расширени  дидактических возможностей путем демонстрации потери устойчивости стержн  под действием раст гивающей нагрузки , нагружающее устройство имеет жестко св занную с нижним концом стержн  платформу, расположенные на ней симметрично относительно стержн  роликт, св зывающую ролики скобу, пефиг .1

   фие.2