БАЛКА ИЗМЕНЯЕМАЯ

Модель относится к наглядным учебным пособиям и может найти применение в учебных лабораториях по теоретической механике.
Известна схема модели для демонстрации реакции подвижной опоры (Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики: Учеб. для втузов. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986, рис.54, стр.48), состоящей из балки, один конец которой шарнирно связан с подвижной опорой с возможностью перемещения ее катков по неподвижной поверхности, а другой - с помощью вращательного шарнира со станиной.
Основной недостаток известной модели заключается в том, что она демонстрирует только положение катков на опорной поверхности, но не демонстрирует их перемещений с сохранением при этом направления реакции опорной поверхности.
Задача, на решение которой направлена полезная модель и технический результат от ее использования, заключается в демонстрации перемещений подвижной опоры с катками по соприкасающейся опорной поверхности и сохранения при этом направления реакции опорной поверхности.
Технический результат достигается тем, что балка изменяемая, один конец которой шарнирно связан с подвижной опорой с возможностью перемещения ее катков по неподвижной поверхности, а другой - с помощью вращательного шарнира со станиной, выполнена с полой непроницаемой резиновой гофрированной вставкой с малой и большой рамками, расположенными внутри выступов гофр, связанной шлангом с вакуумным насосом или компрессором, с возможностью уменьшения длины балки при уменьшении давления внутри гофрированной полости и увеличения ее длины при - увеличении давления.
Такое исполнение модели позволило наглядно демонстрировать перемещение катков подвижной опоры вдоль опорной поверхности, сохраняя при этом неизменным направление ее реакции.
На фиг. представлена схема модели.
Модель состоит из основания 1 и балки 2, закрепленной с помощью вращательного шарнира 3 в точке А к стойке 4 основания, а в точке В - шарнирно к подвижной опоре 5. Щеки подвижной опоры 5 снабжены вектором 6 , изображающим реакцию опорной поверхности основания 1. Балка 2 выполнена с полой непроницаемой резиновой гофрированной вставкой 7 с малой 8 и большой 9 рамками, расположенными внутри выступов гофр, связанной шлангом 10 с вакуумным насосом или компрессором, не показанными на схеме.
При включении вакуумного насоса он откачивает воздух из внутренней полости гофрированной вставки 7. При уменьшении давления внутри гофрированной вставки атмосферное давление перемещает правую боковую стенку гофрированной вставки 7 влево, а за ней перемещается подвижная опора 5 балки 2 со стрелкой 6, изображающей реакцию опорной поверхности, по которой перемещаются катки подвижной опоры. При впуске воздуха с помощью крана, не показанного на схеме, во внутреннюю полость гофрированной вставки 7 давление воздуха там повышается, и подвижная опора возвращается в исходное положение. Демонстрировать перемещение подвижной опоры можно и с помощью компрессора, сначала повышая давление воздуха во внутренней полости гофрированной вставки 7 и заставляя опору 5 двигаться вправо, а затем - влево, снижая давление, выпусканием воздуха.
В любом из перечисленных случаев перемещение подвижной опоры происходит без видимого вмешательства оператора. Весьма наглядно модель демонстрирует перемещение подвижной опоры в холод (уменьшение длины балки) и в жару (увеличение ее длины). Для наглядности демонстрации лучше применять и вакуумный насос и компрессор. Модель направлена на улучшение качества подготовки специалистов для промышленности.