УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОГО 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. 30) начальное положение опор и длины звеньев которого определяются соответствующими размерами , b, α, состоящее из равнобедренного трапецеидального стержня у которого нижнее основание больше верхнего и расположены они параллельно и горизонтально, боковые стороны трапеции направлены под углами 45° к нижнему основанию, правый конец этого основания связан с неподвижным вращательным шарниром, а его левый конец - с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной плоскости, на верхнее основание и остроконечную опору станины опирается брус прямоугольной формы под постоянным углом α, равным 30° к горизонтальной плоскости и с постоянным коэффициентом трения покоя, равным 0,20.
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 верхнего основания трапецеидального стержня и нижней грани бруса прямоугольной формы 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 лабораторного определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях, состоящем из равнобедренного трапецеидального стержня, у которого нижнее основание больше верхнего, верхнее и нижнее основания трапецеидального стержня расположены параллельно и горизонтально, боковые стороны трапецеидального стержня направлены под углами 45 градусов к нижнему основанию, правый конец нижнего основания трапецеидального стержня связан с неподвижным вращательным шарниром, а его левый конец - с шарнирно-подвижной опорой, катки которой расположены на горизонтальной плоскости, на верхнее основание трапецеидального стержня и остроконечную опору станины установлен брус прямоугольной формы под постоянным углом к горизонтальной плоскости и с постоянным коэффициентом трения покоя, согласно нашему предложению, верхнее основание трапецеидального стержня и нижняя грань бруса прямоугольной формы снабжены парой накладок с возможностью жесткого закрепления и снятия их с верхнего основания трапецеидального стержня и нижней грани прямоугольного бруса, 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 лабораторного определения сил с учетом трения покоя в остроконечных соединениях состоит из равнобедренного трапецеидального стержня AFKB, у которого нижнее основание AB больше верхнего FK и расположены они параллельно и горизонтально. Боковые стороны трапецеидального стержня - AF и KB - направлены под углами 45° к нижнему основанию AB. Правый конец этого основания связан с неподвижным вращательным шарниром B, а его левый конец - с шарнирно-подвижной опорой A, катки которой расположены на горизонтальной плоскости. На верхнее основание FK трапецеидального стержня и остроконечную опору станины установлен брус CE прямоугольной формы под постоянным углом α к горизонтальной плоскости и с постоянным коэффициентом трения покоя. Верхнее основание FK трапецеидального стержня и нижняя грань бруса CE прямоугольной формы снабжены парой накладок, соответственно 1 и 2, с возможностью жесткого закрепления и снятия их с верхнего основания трапецеидального стержня и нижней грани прямоугольного бруса, а у каждой пары накладок имеется свой одинаковый коэффициент трения покоя.
Устройство работает следующим образом.
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 верхнему основанию FK трапецеидального стержня и нижней грани бруса CE прямоугольной формы можно прикреплять пару накладок, соответственно 1 и 2, постоянной толщины с возможностью жесткого закрепления и снятия их с указанных поверхностей.
Имеются пары накладок с разными коэффициентами сцепления. У каждой пары накладок имеется свой одинаковый коэффициент трения покоя (сцепления), например, 0,10; 0,20; 0,30; 0,40 и т.д. Установка пар накладок с разными коэффициентами сцепления обеспечивает проведение научных исследований как теоретических, так и экспериментальных по отысканию зависимости величин реакций связей от величин коэффициентов сцепления.