SU1672517A1

SU1672517A1 - Classroom demonstration device for studying strength of materials

Info

Publication number: SU1672517A1
Application number: SU894720854A
Authority: SU
Inventors: Николай Алексеевич Крутских
Original assignee: Марийский политехнический институт им.А.М.Горького
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1991-08-23

Abstract

Изобретение относитс к демонстрационным приборам по сопротивлению материалов и позвол ет расширить диапазон решаемых задач путем демонстрации потери устойчивости стержн в плоскости наибольшей жесткости. При помещении грузов 20 на плиту 18 последн , перемеща сь по направл ющим 2, воздействует на стержень 3, установленный в шарнирах, имеющих кронштейн 6 и размещенную в нем втулку со съемными валиками и штыревым фиксатором. Комбинации закреплени стержн во втулке и последней в кронштейне позвол ют осуществить дев ть вариантов защемлени стержн , из которых в шести случа х стержень тер ет устойчивость в плоскости минимальной жесткости и в трех случа х - в плоскости максимальной жесткости. 3 ил.The invention relates to demonstration devices for the resistance of materials and makes it possible to expand the range of tasks by demonstrating the loss of stability of the rod in the plane of greatest rigidity. When placing the cargo 20 on the plate 18, the latter, moving along the guides 2, acts on the rod 3 mounted in the hinges having the bracket 6 and the sleeve placed in it with removable rollers and a pin retainer. The combination of fastening the rod in the sleeve and the last in the bracket allows nine options of pinching the rod, of which in six cases the rod loses stability in the plane of minimum rigidity and in three cases in the plane of maximum rigidity. 3 il.

Description

(Л(L

СWITH

о Jabout j

Ю СПYu SP

Изобретение относитс к демонстрационным приборам и может быть использовано , например, при изучении влени устойчивости нагружаемых стержней.The invention relates to demonstration devices and can be used, for example, in studying the phenomenon of stability of loaded rods.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации потери устойчивости стержн в плоскости наибольшей жесткости.The aim of the invention is to expand the range of tasks by demonstrating the loss of stability of the rod in the plane of greatest rigidity.

На фиг. 1 показан прибор, общий вид; на фиг. 2 - узел креплени стержн ; на фиг. 3 - возможные варианты закреплени стержн и формы потери его устойчивости.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 — rod fastening assembly; in fig. 3 - possible options for fixing the rod and the form of loss of its stability.

Учебный прибор по сопротивлению материалов содержит основание 1, смонтированные на оснозании вертикальные направл ющие 2 и вертикально размещенный между ними нагружаемый стержень 3, имеющий пр моуюльное поперечное сечение и шарнирами св занный нижним концом с основанием 1, а верхним концом - со средством нагружени . На каждом конце стержн 3 выполнены два параллельных отверсти 4 и 5The training device on the resistance of materials contains a base 1, an ascending mounted vertical guides 2 and a loadable rod 3 vertically placed between them, having a straight-through cross-section and hinges connected with the lower end with the base 1, and the upper end with a means of loading. At each end of the rod 3 there are two parallel holes 4 and 5

Каждый шарнир состоит из П-образного кронштейна 6, имеющего выполненные в его стойках два соосных отверсти 7 и 8. установленной к ронштейне на ос х 9 вращени втулки 10, имеющей два соосных сквозных отверсти 11 и 12, оси которых совпадают с ос ми отверстий 7 и 8 в кронштейне , и две пары соосных параллельных сквозных отверстий 13 и 14, размещенных в каждой паре одно под другим в плоскости, перпендикул рной ос м отверстий 7 и 8 в кронштейне, двух размещенных в отверсти х 4 и 5 стержн и отверсти х 13 и 14 втулки съемных валиков 15 и 16 и размещенного в отверсти х 7 кронштейна и отверстии 11 втулки штыревого фиксатора 17 дл предотвращени поворота втулки.Each hinge consists of a U-shaped bracket 6 having two coaxial holes 7 and 8 made in its uprights. The hub 10 having two coaxial through holes 11 and 12 mounted to the bracket on axis 9 of rotation, having two coaxially through holes 11 and 12, the axes of which coincide with the axes of holes 7. and 8 in the bracket, and two pairs of coaxially parallel through holes 13 and 14 placed in each pair one below the other in a plane, perpendicular to the axis of the holes 7 and 8 in the bracket, two located in holes 4 and 5 of the rod and holes 13 and 14 sleeves removable rollers 15 and 16 and placed in the hole These are 7 brackets and a hole 11 of the sleeve of the pin retainer 17 to prevent the sleeve from turning.

Средство нагружени имеет установленную в направл ющих 2 с возможностью перемещени горизонтальную плиту 18 с закрепленным в ее центре вертикальным штырем 19 и устанавливаемые на последней грузы 20 при этом направл ющие 2 имеют кольца 21 дл ограничени перемещений плиты 18.The loading means has a horizontal plate 18 mounted in guides 2 with the possibility of movement, with a vertical pin 19 fixed in its center and guides 2 mounted on the last cargo 20 while the rings 2 have rings 21 for limiting the movements of the plate 18.

Один из кронштейнов 6 жестко смонтирован на основании 1 а другой на горизонтальной плите 18One of the brackets 6 is rigidly mounted on the base 1 and the other on a horizontal plate 18

Прибор работает следующим образом Перед началом демонстраций выбирают один из способов (фиг. 3) закреплени стержн 3 в шарнирах Затем посредством валиков 15 и 16 и штыревого фиксатора 17 закрепл ют стержень 3 во втулке 10, а последнюю в кронштейне б в соответствии с выбранной схемой установки стержн в опорах Одновременно объ сн ют обучаемым , что шарнир выполнен таким образом, что позвол ет изгибатьс в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, в одной мз которых стержень обладает минимальнойThe device works as follows. Before the start of the demonstrations, one of the methods (Fig. 3) of fastening the rod 3 in the hinges is selected. Then, the rollers 15 and 16 and the pin holder 17 secure the rod 3 in the sleeve 10 and the latter in the bracket b according to the chosen installation scheme rod in supports At the same time, it is explained to the students that the hinge is designed in such a way that it allows it to bend in two mutually perpendicular planes, in one of which the rod has a minimum

жесткостью, а в другой - максимальной.stiffness, and in the other - maximum.

Дл установки стержн в положение, в котором он обладает минимальной жесткостью , шарнир освобождают, например, от штыревого фиксатора 17 и валика 15. ЗатемTo install the rod in a position in which it has a minimum stiffness, the hinge is released, for example, from the pin retainer 17 and the roller 15. Then

0 производ т нагружение стержн путем помещени грузов 20 посредством штыр 19 на плиту 18, котора под действием нагрузки перемещаетс по направл ющим 2, Дл предотвращени выхода из стро стержн 0, the rod is loaded by placing the weights 20 by means of a pin 19 on the plate 18, which, under the action of a load, moves along the guides 2.

5 на направл ющих 2 установлены кольца 21, ограничивающие перемещение плиты 18. По достижении нагрузки, от действи которой стержень тер ет устойчивость, последний изгибаетс , что визуально и фиксируют.5, rings 21 are mounted on the guides 2, restricting the movement of the plate 18. Upon reaching the load from which the rod loses stability, the latter bends, which is visually and fixed.

0Дл установки стержн в положение, в0 For setting the rod to position in

котором он обладает максимальной жесткостью в шарнир, например, ввод т валики 15 и 16 и освобождают его от штыревого фиксатора 17 Затем нагружают стержень ана5 логично вышеописанному опыту. При этом обращают внимание на тот факт, что стержень тер ет устойчивость в плоскости максимальной жесткости при действии нагрузки, превышающей нагрузку при поте0 ре устойчивости стержн в плоскости мини- мальной жесткости. Например, при соотношении сторон стержн 1:1,3 максимальна жесткость стержн в 1,6 раза больше его минимальной жесткости. Иллю5 страцией э того служат схемы закреплени и нагружени стержн , представленные на фиг 3, из которых следует, что из дев ти возможных вариантов закреплени в шести случа х потер устойчивости стержн про0 исходит в плоскости минимальной жесткости и только в трех случа х - в плоскости максимальной жесткости.in which it possesses maximum rigidity into the hinge, for example, rollers 15 and 16 are inserted and released from the pin retainer 17. Then the rod is loaded in a manner similar to the above described experiment. At the same time, attention is paid to the fact that the rod loses stability in the plane of maximum rigidity under the action of a load exceeding the load with a loss of stability of the rod in the plane of minimum rigidity. For example, when the ratio of the sides of the rod is 1: 1.3, the maximum stiffness of the rod is 1.6 times greater than its minimum stiffness. Illus stiffness.

Использование изобретени позволит нагл дно и оперативно производить опытыThe use of the invention will allow for the rapid and efficient production of experiments.

5 по исследованию потери устойчивости сжатого стержн в плоскост х его манимальной и максимальной жесткости.5 on the study of the loss of stability of a compressed rod in the planes of its maximum and maximum rigidity.

Claims

The invention of the training device for the resistance of materials, containing a base, mounted on the base of the vertical guides and vertically placed between them a loadable rod having a rectangular cross section and hinges connected with the lower end of the base, and the upper end with a means of loading, different that, in order to expand the range of tasks by demonstrating the loss of stability of the rod in the plane of greatest rigidity, two parallel holes are made at each end of the rod Each hinge consists of a U-shaped bracket having two coaxial holes made in its uprights, mounted in a bracket on the axes of rotation of the sleeve, having two coaxial through holes whose axes coincide with the axes of the holes in the bracket, and two pairs of coaxial parallel through holes holes placed in each pair one below the other in a plane perpendicular to the axes of the holes in the bracket, two located on the holes

0

the rod and sleeves of the removable rollers and the bracket and the sleeves of the pin retainer disposed in the holes to prevent the latter from being twisted; The rings have restrictions on the movement of the plate, one of the brackets is rigidly mounted on the base, and the other on the horizontal plate.

; e

Figg

YU

CU

41