SU1437899A1

SU1437899A1 - Teaching aid in mechanics

Info

Publication number: SU1437899A1
Application number: SU874216904A
Authority: SU
Inventors: Павел Федорович Дейнеко; Петр Романович Синдеев
Original assignee: Усть-Каменогорский Строительно-Дорожный Институт; Специальное Конструкторское Бюро По Подземному Самоходному Горному Оборудованию
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-11-15

Abstract

Изобретение относитс к области демонстрационньк приборов и позвол ет расширить диапазон изучаемых в курсе теоретической механики задач за счет демонстрации реакций, возникающих в сферическом шарнире под действием внешней силы. Перемеща сь по криволинейной направл ющей 8 упруга т га 9 занимает наклонное положение относительно нагружаемого объекта, представл ющего собой горизонтальнуюThe invention relates to the field of demonstration devices and allows to expand the range of problems studied in the course of theoretical mechanics by demonstrating reactions that occur in a spherical hinge under the action of an external force. Moving along a curvilinear guide 8, the elastic pipe is 9 inclined relative to the loaded object, which is a horizontal

Description

(Л(L

со with

00 QD СО00 QD WITH

/3/ 3

пластину 2, консольно установленную на основании 1 посредством цилиндрического 3 и сферического 4 шарниров, снабженных стрелочным указателем 5 направлени реакции от действи на пластину внешней нагрузки, В результате этого возникает горизонтальна составл юща действующей на систему силы, создаваемой упругий т гой 9. Эта сила пытаетс сдвинуть пластину 2 в горизонтальной плоскости, в результате чего указатель 5 наклон етс в сторону, противоположную горизонтальной составл ющей приложенной силы, В свою очередь горизонтальна составл юща действующей на пластину силы может быть разложена также на две составл ющие, одна из которых направлена по оси цилиндрическогоplate 2, cantilevered on base 1 by means of cylindrical 3 and spherical 4 hinges, equipped with a pointer indicator 5 of the direction of the reaction from the external load on the plate, as a result of this, a horizontal component of the force acting on the system, created by elastic thrust 9. This force attempts move plate 2 in a horizontal plane, with the result that pointer 5 tilts in the direction opposite to the horizontal component of the applied force. In turn, the horizontal component The force acting on the plate can also be decomposed into two components, one of which is directed along the axis of the cylindrical

шарнира, а друга - перпендикул рно этой оси, В результате действи последней составл ющей силы стрелочный указатель 5 цилиндрического щарнира также наклон етс в ту или иную сторону . Поворачива направл ющую 8 относительно кронштейна 6 и перемеща по ней упругую т гу 9, демонстрируют различные направлени реакций, возникающих в шарнирах 3 и 4, в зависимости от направлени действи приложенной к пластине 2 силы. Кроме того, прибор позвол ет демонстрировать изменение направлений.реакций, возникающих в щарнирах, при действии на пластину 2 системы сил, создаваемых, например , от указки путем воздействи последней на гнезда 11 пластины 2, ил.the hinge, and the other, perpendicular to this axis. As a result of the last component of the force, the pointer indicator 5 of the cylindrical hinge also tilts to one side or the other. Turning the guide 8 relative to the bracket 6 and moving along it the elastic rod 9, demonstrate the different directions of reactions arising in the hinges 3 and 4, depending on the direction of the force applied to the plate 2. In addition, the device makes it possible to demonstrate a change in the directions of the reactions arising in the hinges, when a system of forces acting on plate 2 is generated, for example, from a pointer by the latter acting on the sockets 11 of plate 2, silt.

1one

Изобретение относитс к демонстрационным приборам и может быть использовано , например, в учебном процессе при изучении курса теоретической механики ,The invention relates to demonstration devices and can be used, for example, in the educational process when studying a course in theoretical mechanics,

Цель изобретени - расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации реакций сферического шарнира.The purpose of the invention is to expand the range of tasks by demonstrating the reactions of a spherical hinge.

На чертеже представлена схема при- бора,The drawing shows the scheme of the instrument,

Прибор содержит основание 1, нагру- жаемь1й объект, представл ющий собой горизонтальную пластину 2, установленную на основании посредством цилиндрического 3 и сферического 4 шарниров . Каждый шарнир снабжен стрелочным указателем 5 направлени реакции от действи на пластину 2 внешней нагрузки . На основании над нагружаемым объектом 2 вертикально установлен кронштейн 6, в котором закреплен посредством зажима 7 имитатор нагрузки, состо щий из криволинейной поворотной направл ющей 8 и св занной с ней одним концом т ги 9, второй конец которой закреплен на пластине 2, На т ге закреплен стрелочный указатель 10 направлени действи ,в пространстве приложенной силы,,The device contains a base 1, a loading object that is a horizontal plate 2 mounted on the base by means of a cylindrical 3 and a spherical 4 hinges. Each hinge is equipped with a pointer indicator 5 of the reaction direction from the effect of an external load on plate 2. On the base, above the loadable object 2, a bracket 6 is vertically mounted, in which a load simulator is fixed by means of a clip 7, consisting of a curved rotary guide 8 and one end of the link 9 connected to it, the other end of which is fixed to the plate 2, fixed pointer 10 directions of action, in the space of the applied force,

При этом цилиндрический шарнир 3 имеет две оси 11 и 12 вращени , изWhen this cylindrical hinge 3 has two axes 11 and 12 of rotation, of

5five

ОABOUT

c c

00

которых ось 11 св зывает шарнир с опорой, а ось 12 жестко св зана с пластиной 2, причем стрелочный указа-- тель 5 этого шарнира может перемещатьс относительно оси 12,which axis 11 connects the hinge with the support, and axis 12 is rigidly connected to the plate 2, and the arrow pointer 5 of this hinge can move relative to axis 12,

Стрелочный указатель 5 сферического щарнира такзке св зан своей нижней частью с пластиной 2,The arrow pointer 5 of the spherical joint of the takzke is connected by its lower part with the plate 2,

Кроме того, в пластине 2 выполнены гнезда 13, вл ющиес точками приложени дополнительных сил, например, от действи указки,In addition, in the plate 2 there are slots 13, which are points of application of additional forces, for example, from the action of a pointer,

Прибор работает следующим образом,The device works as follows

В исходном положении сила т жести Р пластины 2 уравновешена трем вертикальными реакци ми сферического 4, цилиндрического 3 шарниров и т ги 9, о Чем свидетельствует вертикальное расположение стрелочных указателей 5 направлени реакций, возникающих в щарнирах, и стрелочного указател 10 направлени приложенной к системе силы ,In the initial position, the force of gravity P of the plate 2 is balanced by three vertical reactions of spherical 4, cylindrical 3 hinges and rods 9, as evidenced by the vertical position of the arrow indicators 5 of the reactions occurring in the hinges, and the pointer 10 of the force applied to the system,

Перемеща по криволинейной направл ющей 8 т гу 9, последн занимает наклонное положение относительно пластины 2, в результате чего возникает Горизонтальна составл юща действующей на систему силы, котора со здает- с т гой 9 и сдвигает пластину 2 в горизонтальной плоскости, благодар Moving along a curvilinear guideline 8 tons of power 9, the latter occupies an inclined position relative to plate 2, as a result of which the horizontal component of the force acting on the system arises, which with a thrust 9 and displaces plate 2 in the horizontal plane, thanks to

возможности перемещени стрелочного указател 5 цилиндрического шарнира относительно оси 12. В результате стрелочный указатель 5 сферического шарнира наклон етс в сторону, противоположную горизонтальной составл ющей приложенной силы.the movement of the pointer pointer 5 of the cylindrical hinge relative to the axis 12. As a result, the pointer pointer 5 of the spherical hinge inclines in the direction opposite to the horizontal component of the applied force.

В свою очередь горизонтальна .составл юща действующей на систему силы может быть также разложена на две составл ющие, одна из которых направлена по ос м 11 и 12 цилиндрического шарнира, а втора - перпендикул рно этим ос м. В результате действи последней составл ющей силы стрелочный указатель 5 цилиндрического шарнира, поворачива сь относительно осей 11 и 12, также наклон етс , указьша направленное реакции шарнираIn turn, the horizontal component of the force acting on the system can also be decomposed into two components, one of which is directed along the axes 11 and 12 of the cylindrical hinge, and the second is perpendicular to this axis. As a result of the last component of the force, the switch the pointer 5 of the cylindrical hinge, turning relative to the axes 11 and 12, also tilts, indicating the directional reaction of the hinge

Поворачива криволинейную направл ющую . 8 относительно кронштейна 6 и перемеща по направл ющей 8 т гу 9, демонстрируют различные направлени реакций, воз никаюидах в шарнирах 3 и 4, в зависимости от направлени действи приложенной к пластине.2 силы.Turn the curved guide. 8 relative to the bracket 6 and moving along the guideline 8 tons to 9, demonstrate different directions of reactions, occurring in joints 3 and 4, depending on the direction of the force applied to the plate 2.

Воздейству на пластину 2 в точках вьтолнени гнезд 13, демонстрируют изменени направлений реакций, возникающих в щарнирах от действи на пластину системы сил.The effect on plate 2 at the points of nest 13 is shown by changes in the direction of the reactions arising in the hinges from the effect on the plate of the system of forces.

Применение предлагаемого прибора позволит расширить диапазон решаемыхThe use of the proposed device will expand the range of

задач, изучаемых, например, в курсе теоретической механики.tasks studied, for example, in the course of theoretical mechanics.

Claims

Invention Formula

Educational instrument on mechanics, containing a base, a loadable object, pivotally mounted on the base by means of two hinges, one of which is cylindrical, arrow gauges of reactions arising in hinges, and a load simulator with a pointer indicating the direction of action of the applied force, T - lich In order to expand the range of tasks solved by demonstrating spherical hinge reactions, another hinge is made spherical, the load OBG is a horizontal plate, mounted on hinges, on the base above the plate there is a vertically mounted bracket in which a load simulator is fastened by means of a clamp, consisting of a curvilinear turning guide and connected to one end of the tie rod, the other end of which is fixed to the plate, while the direction indicator the applied force is fixed on the rod, and the pointer pointer of the cylindrical hinge is installed in two axes located one above the other with the possibility of movement relative to the lower axis.