Прилад для демонстрації законів обертального руху

Союз Советских Социалистических Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ 989576 (H) СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. синд-ву (22)3анвлено 15.08.79 (21) 2812039/28-12 G 09 В 23/08 с присоединением заявки № Государственным комитет СССР по делам изобретений н открытии (72) Автор изобретения (23)Приоритет (51 )М. Кл* Опубликовано 1 5 - 0 1 . 8 3 Бюллетень № 2 Д а т а опубликования описания 18.01.83 (53)УДК 371. .66/67(088.8) Л.К. Поздняков (71) Заявитель ( 5 4 ) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ЗАКОНОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 1 Изобретение относится к механике' и физике, так как при сложном вращан тельном движении тела (при особых условиях) возникают центростремитель в ков центробежной образует угол "+ торое впрессована обойма кЪ.зоне. На полом валу 28 находится деталь Прибор для демонстрации законов *Й, впрессованная в стакан ^5- В отвращательного движения состоит из 5 уголков 1, приваренный к швеллеру 2. s верстилх верхней части стакана k$ проходят направляющие стойки **6, которые К швеллеру 2 крепятся подшипниковые впрессованы в вал 28. В сквозном от-, втулки 3 и k с подшипниками 5 и 6, верстии стакана.^5 ввинчены винты k7 в которых находится вал 7 с проклад1 для фиксации тросика З * в стакане **5кой 8, на барабане 9 посредством винК крайней части 16 ртанги 13 прита 10 закреплен конец приводного ме- 10 варена стойка ЦЪ, а к детали 31 ~ ханизма 11, в виде тросика. Барабан 9 планка kS. крепится к валу 7 гайками 12 и связан со штангой 13, закрепленной а Винтами 50 и 51 динамометр 52 со верхней части вала 7 посредством болшкалой 53 и указателем 5 * крепится к * тов 1 f Штанга 13 выполнена составной 15 детали kQ и k3. Винтом 55 пружина 56 *. крепится к стойке kS. Второй стороной и имеет две крайние части 15, 16 и среднюю часть_17- Соседние концы пружина 56 крепится к втулке 57, на крайней части 15 и средней 17 несут которой укреплен ползунок 58 и тродиски 18, 19 с фиксаторами 20. Друсик з^. гая крайняя часть 16 связана со 20 С левой стороны швеллера 2 устасредней частью 17.посредством шарниновлен пружинный фиксатор 59 с вара 21. Средняя часть 17 штанги 13 неликом 60 и пружиной 61. К корпусу фиксет кольца 22 и диски 23 и 2k. Между сатора 59 приварен отрезок трубки v средней частью 17 и дисками 23 и lk 62 с валиком 63 и шкивом 6^4, на KOTOV" размещена пластина 25, а ниже части 25 ром имеется канавка с тросиком 65. ' 17 - пластина 26, в которой размещен Раздвижным разъемом (см. фиг.2, 3)' шарнир 21. регулируют соотношение простых раВ части 16 штанги 13 со сторон А диальных размеров R J и R2, чтобы . : и Б просверлено сквозное отверстие с R2~ (0,05 - 0,1)^1, резьбой, в которые ввинчены болты 27. зо где R1 - радиальное расстояниеч наБолты 27, при ослаблении части 17 ружной части диска ^2 к оси и 16'штанги 13 кольца 22 и отрезки ' ; вращения вала 1\ дисков 23 и 2k с шарниром 21 образуют R 2 - радиус диска Ц2. продольный шарнир, в котором часть В продольном шарнире (с шарни16 (по стрелке детали 21) может дви- ,, ром 21) в вертикальной плоскости гаться в пределах 0-240 . На лицевой крайнюю часть 16 поворачивают относистороне отрезков диска 23 и ?.k (со тельно средней части 17 на некоторый стороны Б по сечению) крепится отреугол +о£(по градусной шкале, со стозок транспортирнои шкалы для опредероны А сечения) вниз с жесткой фикления угла поворота части 16 относи- 4 0 сацией поворота болтами 27. Поперечтельно части 17 с фиксацией болтами ный шарнир, как и на фиг. 1, оста27- Для определения угла поворота ется без изменения. между дисками 18 и 19 к шлицевой стороне диска 18 также крепится отрезок Продольный шарнир (с шарниром 21) .транспортной шкалы. (см. фиг. k и 5) остается без измене45 ний, как и на фиг. 1. В поперечном шарнире поворачивают диск 18 отноНа крайней части 16 штанги 13 ввинсительно диска 19 с ослаблением фикчен полый стержень 28, на резьбе косаторов 20 иа некоторый угол +e£oi торого находится контурная гайка 29» с жесткой фиксацией угла поворота прокладка 30 и деталь 31- В окне де50 (по градусной шкале) фиксаторами 20. тали 31 установлен "валик 32 со шкивом 33, на котором имеется канавка Перед включением прибора в работу с тросиком 3^натяжением тросика 65 (вниз) проверяют освобождение штанги 13 от двухС верхней стороны (контурной гайсторонней фиксации валиком 60, в ки 29) и на полом валу 28 находится 55 голову которой впрессован тросик 65, барабан 35 с подшипниковой обоймой а в хвостовике сделана щель для вхо36 и 37, с шариками 38 и 39- В барада ребра штанги 13. Затем, натяжением бане 35 винтом kO закреплен механизм тросика 11, проверяют вращение прив виде тросика М для приведения во 989576 бора в направлении lu^ вокруг оси вала 7. Без натяжения тросика 65 валиком 60 производят фиксацию штанги 13Приложением определенного тягового 5 усилия к стакану 45 производят градуировку шкалы 53 динамометра 52 для определения работы центростремительных сил( которые возникают при работе согласно фиг. 2 или 4, когда проис- 10 ходит преобразование вращательного движения тела 42 в его поступательное движение вверх, вдоль полого стержня 28. На барабане 35 винтом 40 слегка 15 закрепляется стальной тросик 41 и производится его намотка на барабан: против часовой стрелки (со сторонытела 42) для получения в нем и барабане 35 центростремительных сил, 20 развивающих тяговое (Fu,c) усилие вверх, вдоль полого стержня 28 - по фиг. 2 и 4; no часовой стрелке - для получения (в теле 42 и барабана 35) центробежных сил (F^) ПО фиг. 3 и $. 25 В одной плоскости с телом 42 на некотором расстоянии (L?3R-i) от прибора устанавливают сторонний элект- • родвигатель с редуктором и барабаном ' (на фиг. 1 не показан, возможно руч- 3 0 ное управление) для смотки тросика '41 с барабана 35 за определенный интервал времени с определенным (дозированным) усилием, для передачи телу 42 и барабану 35 определенного 3 5 вращающего момента. Перед включением прибора в работу производится заготовка таблиц по определению зависимости бана 35 вокруг оси полого' стержня 28, при импульсном действии силы F 41 т при сматывании тросика 41 с барабана 35Прибор работает следующим образом. При повороте, например, крайней , , части 16 от средней части 17 на + о = £> = 5° (с фиксацией) (см. фиг. 2) включаетсЧі- сторонний электродвигатель , ! (на фиг. 1 не показан) с редуктором, на валу которого закреплен тросик 41. При сматывании тросика 41 с барабана 35 в направлении ц>2 передается определенный вращающий момент телу 42 и барабану 35^ По окончании передачи вращающего момента телу 42 и барабану 35 натяжением тросика 65 снимают фиксацию штанги 13» включают второй сторонний электродвигатель (на фиг. 1 не показан, возможно ручное управление) с редуктором, который сматывает тросик 11 с барабана 9 ? для передачи телу 42 и барабану 35 определенного (дозированного) сложного вращательного движения,(uj^и tu2противоположны) , когда в теле 42 и в барабане 35 возникают центростремительные силы, создающие определенное тяговое усилие F[£c, максимальная величина которого (например, при + о6= 5 ) определяется указателем 54 динамометра 52 по шкале 53 Показание указателя 54 динамометра 52 заносится в таблицу, а указатель 54 возвращается (от руки) в исходное (начальное) положение. На фиг. 3 изображена передача вращающего момента телу 42 и барабаa) F™ c = f(+dL) F £ c = f( + o y 40 ну 35 от стороннего электродвигателя, ц С - тяговое усилие, которое разкоторая производится при сматывании вивает тело 42 и барабан 35 при ратросика 41 с барабана 35 в направлеботе устройства, когда нии uvj, когда направления враща= 0°; 5°; Ю°... тельных движений иц и UJQсовпадают V 0°; 5°;-10°... • при работе в теле 42 и барабане 35 45 Из таблиц определяют максимальные центробежных сил. значения F^a,( при определенной велиПри повороте диска 19 (см. фиг.4) чине + сіили + cL, поэтому проводится относительно диска 18 в поперечном уточнение величин этих угпов с знашарнине на +с(.= 5 ° (с фиксацией) чениями: + 1°; 2°; 3°; 4 вблизи знавключается сторонний электродвигаSO чения оптимальной величины F m тель с редуктором (на фиг. 1 не поб) казан), на валу которого закрепля-=r [w^i при UJ^ - const и ется тросик 4і для сматывания в наFjc=f ( J t при U J 1 = const> при • u-) правлении ы!и передачи определенноопределенной ранее (п.в.а.) величина го вращающего момента барабану 35 и + &Сили +оСс7,где uj>( - угловая скотелу 42. Затем снимается фиксация ; рость вала 7 вокруг своей оси, при штанги 13, включается второй сторонимпульсном действии силы F 11, при ний электродвигатель (на фиг. 1 не сматывании тросика 11 с барабана 9; показан) с редуктором, на котором ijJn - угловая скорость тела 42 и бара 7 989576 8 закреплен сматывающий тросик 11 баїлировки установки штанги 13 в разрабана 9 для создания центростремидвижном разъеме. тельных сил в барабане 3 t и теле kZ * Прибором» согласно фиг. 1, не препри преобразовании их вращательного дусматривается проведение исследовадвижения в поступательное вдоль ва5 тельских работ по изменению направла 28. ления движения вращающейся массы Показания указателя S^ заносятся рдоль полого стержня 28 (вниз) при в таблицу, указатель возвращается в преобразовании сложного вращательного начальное положение. "движения массы (детали 35 и **2) в по10 На фиг. 5 изображено то же, что ступательное движение с целью упрощеи на фиг. *t, но передача вращающего ния конструктивного выполнения примомента барабана 35 и телу k2 пробора. изводится при сматывании тросика 11 На фиг. 1 вал 7 и подшипники 5 и 6 в направлении w0, когда работают выбраны для работы прибора при ручном центробежные силы F с, для которых *5 управлении. безразлична величина инерционного Формула изобретения угла "атаки" --c