УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СИСТЕМЫ ТРЕХ ПОДВИЖНЫХ ТЕЛ-СТЕРЖНЕЙ

Устройство относится к наглядным учебным пособиям и может найти применение в учебных лабораториях по теоретической механике.
Известно устройство для демонстрации трех подвижных тел - стержней (Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике: Учебное пособие для технических вузов - 7-е изд., исправленное. - М.: Интеграл - Пресс, 2001, с.29, рис.25, вариант 9), состоящее из станины, верхнего стержня, связанного шарнирно со станиной и вертикальным стержнем, расположенным в направляющей станины, нижний конец которого шарнирно связан с двумя стержнями, опирающимися на подвижные опоры.
Основной недостаток известного устройства заключается в том, что оно имеет постоянные технические параметры (длины стержней), которые не позволяют обеспечивать изменение положения его стержней и перемещений подвижных опор с катками по соприкасающейся опорной поверхности.
Задача, на решение которой направлена полезная модель и технический результат от ее использования, заключается в обеспечении изменения взаимного положения стержней и перемещений подвижных опор с катками по соприкасающейся опорной поверхности.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для демонстрации системы трех подвижных тел - стержней, состоящем из станины, верхнего стержня, связанного шарнирно со станиной и вертикальным стержнем, расположенным в направляющей станины, нижний конец которого шарнирно связан с двумя стержнями, опирающимися на подвижные опоры, верхний стержень выполнен в виде кулисы, в которой ползун, шарнирно связан со станиной, при этом с возможностью жесткого соединения ползуна и кулисы в требуемом положении, например, с помощью резьбовых крепежных элементов.
Такое исполнение устройства позволяет изменять длину кулисы и, следовательно, - взаимное положение всех остальных стержней (тел) относительно друг друга, т.е. изменять технические параметры устройства.
На фиг. представлена схема устройства.
Устройство состоит из станины 1, к которой шарнирно присоединен ползун 2. Ползун 2 расположен в направляющих кулисы 3. Ползун и кулису можно жестко соединять между собой с помощью резьбовых крепежных элементов, которые на схеме условно показаны осевыми линиями. Кулиса 3 шарнирно соединена с вертикальным стержнем (телом) 4, который расположен в направляющей станины 1. Нижний конец вертикального стержня шарнирно связан с двумя стержнями (телами) 5 и 6, опирающимися на подвижные опоры соответственно 7 и 8.
Устройство работает следующим образом.
При освобождении резьбовых крепежных элементов ползун 2 может свободно перемещаться вдоль кулисы 3. Изменяя длину кулисы, стержень 4 можно поднять вверх или опустить вниз. Если стержень 4 поднят вверх, то стержни 5 и 6 с опорами 7 и 8 будут сходиться. Если стержень 4 опущен вниз, то опоры 7 и 8 будут расходиться, то есть расстояние между ними будет увеличиваться. Установив требуемое положение стержней (4, 5 и 6), ползун 2 и кулису 3 опять жестко соединяют между собой с помощью резьбовых крепежных элементов. И так каждый раз, когда надо изменить взаимное расположение стержней.
Такое исполнение устройства позволяет изменять длину кулисы и, следовательно, - взаимное положение всех остальных стержней (тел) относительно друг друга, т.е. изменять технические параметры устройства. Это, во-первых, позволяет демонстрировать возможность изменять технические параметры устройства, во-вторых, создает условия для проведения учебно-исследовательской работы обучающимися, чем повышает качество обучения.