Учебный прибор по сопротивлению материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 6 09 В 23/08 А,А.Черно СОРРОТИВЛЕучеб ным при опротив ям и ения лью изобидактичесчет демор на деф их во нстрацилормации ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПОН И К) МАТЕ РИАЛ ОВ(57) Изобретение относитсяборам и наглядным пособилению материалов. Цеявляется расширение дможностей прибора за свлияния жесткости опо Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям и может быть использовано в учебном процессе высших учебных заведений,Цель изобретения - расширение дидактических возможностей прибооа за счет демонстрации влияния жесткости опор на деформации балки при ее колебаниях, демонстрации характера реакции промежуточной опоры при колебаниях балки, а также автоматизация процесса регистрации деформаций балки и величины реакций промежуточной опоры,В учебном приборе по сопротивлению материалов, содеркащем основание, установленные на основанил опоры с регулируемой жесткостью, промежуточную опору, снабженную средством для определения реакции опоры, установленную на опорах: балку, снабженную средством для опредебалки при ее колебаниях и демонстрации характера реакции промежуточной опары при колебаниях балки, В учебном приборе по сопротивлению материалов нагружающее устройство снабжено лег коразьемными замком, включающим электромагнит для размыкания связи между балкой и нагружающим устройством, а прибор снабжен блоком управления, один выход котрого связан с электромагнитом, а другой - с устройством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнено в виде тензодатчиков. соединеннгых с , с; рой- . ством регистрации. 5 ил ления ее деформации, связанное с балкой нагружающее устройство, устройство регистрации, нагружающее устройство снабжено легкоразьемным замком, включающим электромагнит, для размыкания связи между балкой и нагрушающим устройством, а прибор снабжен блоком управления, один выход которого связан с электромагнитом, а другой - с устройством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнены в виде тензодатчиков, соединенных с устройством регистрации.Снабжение прибора блоком управления, связанным с устройством регистрации, а нагружающего устройства - замком, содеркащем элекгромагнит, связанный с блоком управления, выполнение средств для измерения деформаций балки и величины реак 1663620ции промежуточной опоры в виде тензодатчиков, позволяет при размыкании связи по команде с блока управления, который предварительно выдает команду на запуск устройства регистрации, демонстрировать свободные колебания бали при установленной величине жесткости опор, которая может изменяться от демонстрации к демонстрации, регистрировать при этом деформации балки и характер реакции промежуточной опоры.На фиг.1 представлен учебный прибор по сопротивлению материалов, общий вид; на фиг.2 - 4 - вид А, Б и С на фиг.1.; на фиг.5 - структурная схема прибора.Учебный прибор по сопротивлению материалов содержит основание 1. включающее, например, два швеллера 2 и 3, соединенные накладной 4 с помощью сварки. На основании с помощью винтов 5 закреплены опоры с регулируемой жесткостью 6, состоящие из станины 7, снабженной шкалами 8, связанной со станиной с помощью винтов 9 пластинчатой пружиной 10, установленных между пластинчатой пружиной и станиной ползуна ми 11, фиксатора 12, установленной на пластинчатой пружине с помощью винтов 13 призмы 14, с которой связана с помощью винтов 15 рамка 16 с фиксаторами 17, На опорах 6 установлена балка 18, связанная с промежуточной опорой 19, связанной с основанием с помощью винта 20.Промежуточная опора 19 состоит из рамы 21 с закрепленной на ней посредством тяг 22 и 23, связанных посредством деформируемого элемента 24, жесткость которого существенно выше жесткости пластинчатых пружин 10, призмой 25, снабженной фиксаторами 26, при этом деформируемый элемент 24 снабжен тензодатчиком 27.Тензодатчиками 28 и 29 снабжена и балка 18, С основанием 1 связано с помощью за- жима 30 измерительное устройство для определения прогибов балки в заданных точках, включающее кронштейн 31 с установленным в нем индикатором 32 часового типа, ножка которого примыкает к поверхности балки 18.Нагружающее устройство состоит из тяги 33 с чашей 34 для установки сменных грузов 35 и содержит легкоразъемный замок, включащий электромагнит 36 с сердеч- ником 37, связанный с защелками 38, установленными в раме 39 на осях 40. Рама 39 закреплена на тяге 33. Кроме того, прибор снабжен блоком 41 управления, например генератором Г 5-15, один выход которого связан с электромагнитом 36, а другой - с устройством 42 регистрации, к10 которому через усилитель 43 подключенытензодатчики 27 - 29.Демонстрация прибора производитсяследующим образом,При демонстрации влияния жесткости.опор на деформации балки при ее колебаниях и демонстрации при этом характере реакции промежуточной опоры устанавливают балку 18 на опрах 6, 19, предварительно перемещая ползуны 11 устанавливают заданную жесткость опор 6 (фиксатор 12 ввинчивая отводят от пружины 10, фиксаторы 17, 26 ввинчивая пОдводят до поверхности балки 18). Устанавливают нагружающее15 устройство с грузами 25 на балку 18 так, чтозащелки 38 контактируют с поверхностьюбалки 18. Включают блок управления 41,который выдает сигнал на запуск устройства регистрации 42. и с заданной задержкой20 (выставленной предварительно), необходимой для выхода устройства регистрации42 на рабочий режим, на электромагнит 36(например, через нормально разомкнутоереле (не показано). Сердечник электромаг 25 нита 37 втягиваясь поворачивает защелки38 относительно осей 40, при этом происходит раскрытие замка - размыкание связимежду нагружающим устройством и балкой18. Балка 18 начинает совершать свободные30 колебания и сигналы с тензодатчиков 27 -29 через усилитель 43 поступают на устройство 42 регистрации датчики 28 и 29 фиксируют деформации поверхностного слоябалки, датчик 27 деформацию элемента 24).35 По этим сигналам судят по величине деформационной балки, частоте и амплитуде ееколебаний, о динамическом характере реакции промежуточной опоры и ее величине.После этой демонстрации меняют жест 40 кость поор 6, перемещая ползуны 11, и повторяют демонстрацию в описанномпорядке, при этом судят о влиянии жесткости опор 6 на деформации балки при ееколебаниях,45 При демонстрации изгиба и колебанийбалки на жестких опорах фиксатор 12 опор6 вывинчивают до его касания с пружиной10,Формула изобретения50 Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий основание, установленные на основании опоры с регулируемойжестостью, промежуточную опору, снабженную средством для определения реак 55 ции опоры, установленную на опорах балку,снабженную средством для определения еедеформации, связанное с балкой нагружающее устройство и устройство регистрации,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения демонстрационных возможно 1663620стей, он имеет легкоразьемный замок, соединяющий балку и нагружающее устройство и снабженный электромагнитом, а также блок управления, один выход которого связан с электромагнитом, а другой - с устрой 2 ством регистрации, при этом средство для определения реакции опоры и средство для определения деформации балки выполнены в виде тензодатчиков, соединенных с уст ройством регистрации, /92 181663620Составитель А. Глазков Редактор М. Васильева Техред М.Моргентал Корректор С, Черни Заказ 2267 Тираж 292 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101