УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ С УЧЕТОМ ТРЕНИЯ ПОКОЯ В ОСТРОКОНЕЧНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть применена в учебных лабораториях по теоретической и прикладной механике технических вузов, техникумов и технических училищ.
a
Известно устройство для рассмотрения сил с учетом трения покоя с приложенными к нему внешними силами (Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов. - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл-Пресс, 2001, стр. 37, рис. 34, вар. 22) начальное положение опор и длины звеньев которого определяются соответствующими размерами , b, α, состоящее из T-образного стержня, повернутого на 180 градусов против хода часовой стрелки, верхний конец вертикальной части которого связан вращательным шарниром с горизонтальным стержнем, левый конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, левый конец горизонтальной части T-образного стержня связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной плоскости, к вертикальной и горизонтальной частям стержня прислонен брус прямоугольной формы под постоянным углом α, равным 30 градусов к вертикальной плоскости и с постоянным коэффициентом трения покоя, равным 0,35.
Основной недостаток известного устройства заключается в том, что оно имеет постоянный угол наклона бруса прямоугольной формы под постоянным углом и с постоянным коэффициентом трения покоя, что не позволяет студентам (обучающимся) проводить учебные исследования как теоретические, так и экспериментальные по выявлению зависимости величин реакций связей от изменения коэффициента трения покоя.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы у вертикальной и горизонтальной частей T-образного стержня можно было изменять коэффициенты трения покоя и обеспечить студентам проведение научных исследований как теоретических, так и экспериментальных.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях, состоящем из горизонтального стержня, T-образного стержня, повернутого на 180 градусов против хода часовой стрелки и бруса прямоугольной формы, при этом верхний конец вертикальной части T-образного стержня связан вращательным шарниром с горизонтальным стержнем, левый конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, а левый конец горизонтальной части T-образного стержня связан с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной плоскости, причем брус установлен в T-образном стержне под постоянным углом к вертикальной плоскости и с постоянным коэффициентом трения покоя с правой стороны вертикальной и горизонтальной частей T-образного стержня, согласно нашему предложению, вертикальная и горизонтальная части T-образного стержня снабжены набором пар накладок с возможностью жесткого закрепления и снятия их с правой стороны вертикальной и горизонтальной частей T-образного стержня, а у каждой пары накладок имеется свой одинаковый коэффициент трения покоя.
Такое исполнение устройства позволяет менять пары накладок с соответствующими коэффициентами трения покоя и определять реакции связей остроконечных опор для разных их значений, что обеспечивает проведение научных исследований.
На фиг. представлена схема устройства.
Устройство для определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях состоит из горизонтального стержня AE, T-образного стержня, повернутого на 180 градусов против хода часовой стрелки (стержень ABFK) и бруса CD прямоугольной формы.
Верхний конец A вертикальной части AF T-образного стержня связан вращательным шарниром с горизонтальным стержнем AE, левый конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром E. Левый конец горизонтальной части BFK T-образного стержня связан с шарнирно-подвижной опорой В, катки которой расположены на горизонтальной плоскости. Брус CD установлен в T-образном стержне под постоянным углом к вертикальной плоскости и с постоянным коэффициентом трения покоя с правой стороны вертикальной AF и горизонтальной FK частей T-образного стержня, т.е. к вертикальной AF и горизонтальной FK частям T-образного стержня прислонен брус CD прямоугольной формы. Вертикальная и горизонтальная части T-образного стержня снабжены набором пар накладок 1 с возможностью жесткого закрепления и снятия их с правой стороны вертикальной и горизонтальной частей T-образного стержня, а у каждой пары накладок имеется свой одинаковый коэффициент трения покоя.
При постоянных заданных параметрах (угла наклона бруса и коэффициента сцепления) реакции связей можно определять только для этих параметров. Методика теоретических расчетов приведена в указанном выше литературном источнике (см. пример выполнения задания, стр. 39-41). В этом случае исследования проводить нет возможности.
В предложенном устройстве к вертикальной части AF стержня и горизонтальной части FK можно прикреплять пару накладок 1 постоянной толщины с возможностью жесткого закрепления и снятия их с правой стороны вертикальной и горизонтальной частей Т-образного стержня.
Имеется набор пар накладок 1 с разными коэффициентами сцепления. У каждой пары накладок 1 имеется свой одинаковый коэффициент трения покоя (сцепления). Поочередная установка пар накладок 1 с разными коэффициентами сцепления обеспечивает проведение научных исследований как теоретических, так и экспериментальных по отысканию зависимости величин реакций связей от величин коэффициентов сцепления. Что касается экспериментального определения коэффициентов трения покоя, то это можно сделать путем изменения угла наклона а бруса и фиксирования момента начала его движения вниз.
Таким образом, предложенное устройство обеспечивает выполнение поставленной перед полезной моделью задачи.