Учебный прибор по сопротивлению материалов

(51)5 6 09 В 23 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВ рев физи ровс в го.Е прия яв- мых боран м кости 3 с прозрачазделенной на три 7-9 и закрепленноовых стоек 10 и 11кронштейна 12 с олненными по оси ти 7-9, причем, на зонтальные линии, 2 деформируемого Корпус с ной лицевой изолирован н го на верхни корпуса гори тремя отверс симметрии к панели 4 нан совпадающи объекта. остоит из ем панелью 4, р ые полости х торцах бок зонтального тиями, вып аждой полос есены гори е с линиями ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Учебное оборудование посредней школе /Под ред, А.А,ПокМ., 1973, с. 157-159.(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОПРОТИНИЮ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к учебнымборам по сопромату. Целью изобретениляется расширение диапазона реша Изобретение учебным прим и может зовано в учебо процессе.Практические задачи, связанные с расчетом на прочность требуют и редварительной схематизации реального объекта. Принцип Сен-Венана утверждает, что напряженное состояние на некотором удалении от места приложения сил безразлично к способу нагружения. Этот принцип недоказывается, но нуждается в экспериментальном подтверждении или в наглядном представлении его существа,Приборы, иллюстрирующие простые виды деформирования упругого тела, являются прототипами предлагаемого технического решения. Но ни один из них не дает возможности установить существование принципа Сен-Венана.Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации напряженного состояния, возникающего задач путем демонстрации принципа СенВенана, Прибор содержит, разделенный на три полости корпус, расположенный в нем деформируемый объект в виде трех тел, и средство нагружения в виде подпружиненных толкателей, воздействующих на тела по разным участкам их торцовНа поверхности тел и на лицевой поверхности корпуса нанесены сетки. Деформацию тела наблюдают по искажению сетки и сравнению ее с эталонной сеткой корпуса, что свидетельствует о распределении напряжений по поперечным сечениям при различных способах нагружения, 2 ил. при сжатии упругого стержня равными, но по разному приложенными силами.На фиг,1 представлена схема прибора; на фиг,2 - средство нагружения.Учебный прибор по сопротивлению з материалов содержит установленный на сосновании 1 вертикальный корпус, размещенный в корпусе и выполненный из упругого материала деформируемый объект, на поверхности которого нанесены горизонтальные линии 2, и средство нагружения,ч1728877 50 55 Деформируемый объект состоит из трех тел 13 - 15, каждое из которых выполнено в виде параллелепипеда и размещено с зазором в полостях 7 - 9 соответственно.Средство нагружения состоит из трех втулок 16 - 18, установленных на верхней плоскости кронштейна 12 и охватывающих выполненные в последнем отверстия, и размещенных во втулках подпружиненных толкателей 19 - 21 соответственно. Толкатель 19 связан с контактирующей с верхним торцом тела 13 полосой 22, размеры которой соответствуют поперечному сечению тела 13. Толкатель 20 связан с П-образной рамой 23, установленной на двух пластинах 24 и 25, контактирующих с верхним торцом тела 14 и установленных с зазором 26 одна относительно другой, а толкатель 21 связан с пластиной 27, контактирующей с частью поверхности верхнего торца тела 15, при этом полоса 22 и пластины 24, 25 и 27 изготовлены из жесткого материала и установлены с возможностью вертикального перемещения,Симметричность нагрузок, передаваемых через жесткие пластины 22, 24, 25 и 27, а также наличие ограничивающих полостей 7 - 9, исключает изгиб деформируемых тел в вертикальной плоскости.Если необходимо сравнить одновременную деформацию всех трех деформируемых тел, то нагружение можно производить посредством установленной на толкатели горизонтальной планки и размещения на ней груза (не показано).Учебный прибор работает следующим образом.При раздельной деформации каждого из трех упругих стержней 13 - 15 нагружение производится рукой через соответствующий толкатель, Сопоставление искажения сетки деформированного объекта с эталонной на лицевой прозрачной панели 4 позволяет судить о распределении напряжений по различным поперечным сечениям стержня при одном из трех предусмотренных в приборе способах передачи нагрузки на стержень. Сравнение поперечных линий на образце, моделирующих поперечные сечения, с контрольными линиями на недеформируемой прозрачной панели позволяет наглядно ощутить физическую сущность 5 принципа Сен-Венана. Для сравнения характера напряженного состояния стержней в зависимости от условий передачи на них внешних сил производится одновременное нагружение через толкатель всех трех стер жней посредством горизонтальной рейки игруза, прикладываемого к ней.Применение прибора в учебном процессе сокращает время на разъяснение указанного принципа, который используется для 15 сообщения дополнительной информации,связанной с новыми достижениями науки и техники.Формула изобретения Учебный прибор по сопротивлению ма териалов, содержащий установленный наосновании вертикальный корпус, размещенный в корпусе выполненный из упругого материала деформируемый объект, на поверхности которого нанесены горизонталь ные линии, и средство нагружения, о т л ич а ю щи й с я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации принципа Сен-Венана, корпус состоит из разделенной на три полости 30 вертикальными перегородками емкости спрозрачной передней панелью и размещенного на верхнем торце емкости кронштейна с отверстиями, выполненными по оси симметрии каждой полости, деформируемый 35 объект состоит из трех тел, каждое из которых помещено в одной из полостей емкости и имеет наружную поверхность, исключающую изгиб в вертикальной плоскости, а средство нагружения состоит из размещен ных в отверстиях кронштейна подпружиненных толкателей, контактирующих с верхними концами тел, причем один толка- тель установлен с возможностью взаимодействия с телом по всей поверхности его 45 торца, другой - в двух периферийных зонах,третий - в центральной зоне, а на панели нанесены линии, совпадающие с линиями, имеющимися на деформируемых телах,1728877 17, 18 и., 245 Составитель А,ОдинецТехред М.Моргентал Корректор Н.Ревс ктор Н.Химчу каз 1409 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 У 5 венно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101