Pręt nadliczbowy kratownicy
Badanie naprężeń i ugięć oraz porównywanie metod analizy konstrukcji kratownicowych statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych (z prętem nadliczbowym).
Moduł do badania konstrukcji kratownicowej z nadliczbowym prętem (STS17) jest jednym z całej serii modułów eksperymentalnych z zakresu wytrzymałości materiałów i konstrukcji (STS). Elementem łączącym wszystkie moduły jest rama (STS1). Umożliwia ona zamontowanie jednego z modułów, ale także prostą w przeprowadzeniu ich wymianę. Dzięki temu do kilku modułów można zakupić tylko jedną ramę i ograniczyć koszty lub zakupić oddzielną ramę dla każdego z modułów i mieć w pełni niezależne stanowiska dydaktyczne.
Moduł po zamocowaniu na ramie, umożliwia wprowadzenie studentów w zagadnienia związane z analizą statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych konstrukcji kratownicowych zbudowanych z przegubowo połączonych przęseł. Kratownica wsparta jest na dwóch podporach. Jedna z nich umożliwia ruch obrotowy (podpora przegubowa nieprzesuwna), a druga ruch obrotowy i poziomy postępowy. Obciążenie przykładane jest do ramy przez przęsło znajdujące się na końcu swobodnym, a przymocowane do każdego przęsła tensometry mierzą powstałe siły w całej konstrukcji. Model wyposażono również w precyzyjny miernik ugięcia. Do przykładania obciążenia służy ręczny zespół obciążający, który jednocześnie wykonuje pomiar wartości obciążenia. Pręt nadliczbowy dołączany do konstrukcji jest za pomocą prostego i szybkiego w obsłudze połączenia śrubowego.
Przeprowadzenie badań zaczyna się od przyłożenia obciążenia wstępnego do konstrukcji bez przęsła nadliczbowego. Kratownica jest konstrukcją stabilną i statycznie wyznaczalną (reakcje mogą być obliczone przy użyciu równań równowagi statycznej). Następnie do konstrukcji wprowadzany jest pręt nadliczbowy, co powoduje, że staje się ona statycznie niewyznaczalna, a do określenia reakcji trzeba użyć bardziej zaawansowanych metod analizy, takich jak metoda energii odkształceń. Dla obu przypadków może zostać wykonany porównywalny pomiar odkształcenia (ugięcia) konstrukcji.
Wyniki badań porównywane są z wartościami teoretycznymi sił występujących w każdym z przęseł oszacowanymi na podstawie równań zawartych w dołączonym podręczniku. W ten sposób studenci weryfikują praktyczną zasadność stosowania wzorów teoretycznych oraz dokładność wyników pomiarów.
Tensometry podłączane są do wzmacniacza sygnału, który razem z czujnikiem obciążenia podłączany jest do modułu USB ramy STS1. Po podłączeniu go do komputera dane pomiarowe automatycznie przesyłane są do oprogramowania VDAS® i wyświetlane na ekranie komputera.
Jest to tylko jeden z obszarów badań, które można przeprowadzać na konstrukcjach ramowych i kratownicach dzięki serii stanowisk modułowych STS. Zobacz również:
Gwarancja: 5 lat
W zestawie dołączona instrukcja obsługi z opracowaniem przykładowych eksperymentów.
Film prezentujący sposób obsługi i funkcjonalności modułu STS17:
Rama STS1, czyli podstawa dla każdego z modułów serii STS, dostarczana jest w zestawie z hubem USB, umożliwiającym podłączenie modułu eksperymentalnego do komputera PC. Obsługa połączenia odbywa się z wykorzystaniem oprogramowania VDAS® wyposażonego w dedykowane interfejsy dla poszczególnych modułów i stanowisk dydaktycznych.
Interfejs modułu do badania konstrukcji kratownicowej z prętem nadliczbowym (STS17) posiada:
- dwie zakładki, umożliwiające przeprowadzenie eksperymentu w trybie akwizycji danych (z podłączeniem modułu STS17) lub w trybie symulacji
- listę rozwijaną umożliwiającą wybór konstrukcji statycznie wyznaczalnej (bez pręta nadliczbowego) lub statycznie niewyznaczalnej (z prętem nadliczbowym)
- edytowalne obszary danych wejściowych i danych wyjściowych
- czytelny schemat konfiguracji stanowiska dla każdego z eksperymentów z naniesionymi oznaczeniami
Dodatkowo oprogramowanie VDAS® umożliwia wykonanie wielu operacji z wykorzystaniem danych:
- Wykonywanie pomiarów w interwałach czasowych lub sczytanie wyników w dowolnym momencie
- Zestawienie danych w tabeli
- Kreślenie wykresów w czasie rzeczywistym
- Eksport i import danych w formacie domyślnym - możliwość zapisania wyników eksperymentu i dalszego ich opracowania na innym komputerze bez dostępu do stanowiska badawczego np. przez studentów (oprogramowanie jest darmowe, dostępne do pobrania ze strony producenta)
- Eksport danych do pliku CSV - możliwość opracowania wyników eksperymentu w arkuszu kalkulacyjnym
- Możliwość edytowania predefiniowanych formuł oraz wprowadzania własnych
- Możliwość wprowadzania danych zewnętrznych
Stanowisko umożliwia przeprowadzenie eksperymentów z zakresu:
- Wykorzystanie tensometrów jako przyrządów pomiarowych w doświadczeniach
- SIły wewnątrz i odkształcenia konstrukcji kratownicowej:
- statycznie wyznaczalnej
- statycznie niewyznaczalnej
- Analiza sił w przęsłach kratownicy za pomocą metod równoważenia węzłów i przecięć (Rittera)
- Analiza sił w przęsłach kratownicy za pomocą metody energii odkształcenia (ang. strain/energy method)
- Zalety i wady obu rodzajów rozważanych kratownic
Rama do montażu modułów serii STS - STS1
Wytrzymała, a jednocześnie lekka, bo wykonana z aluminium, nastawiana na blat rama do montażu modułów eksperymentalnych z kategorii wytrzymałość materiałów i konstrukcje.
Wymiary i masa:
- 760 mm x 130 mm x 760 mm, 15 kg
Minimalna powierzchnia blatu:
- Jak rama STS1: 1500 x 600 mm
Dodatkowo w zestawie:
- Wzmacniacz odczytów tensometrów, 16 wejść
- Dwie podpory - obrotowa i rolkowa
- Dodatkowy element ramy wsporczej
- Ramię trójścienne ze wskaźnikiem cyfrowym o rozdzielczości 0,001 mm
- Czujnik obciążenia - max. 650 N
- Wstępnie złożona rama: 5 przegubów łączących i 8 przęseł o kwadratowym przekroju
- Trzy przewody
- Pochyłomierz
- Klucze imbusowe do skręcania łączeń
- Pojemnik do przechowywania
- Instrukcja obsługi z przykładowymi eksperymentami
Film prezentujący serię modułów doświadczalnych z zakresu konstrukcji STS:
Koszalin, Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny
W systemy z zakresu konstrukcji (dawną serię STR, zastąpioną przez STS) sukcesywnie wyposażana jest pracownia na Wydziale Mechanicznym Politechniki Koszalińskiej. Uczelnia ta zakupiła kilka ram podstawowych (STR1 - obecnie STS1) z akcesoriami umożliwiającymi podłączenie stanowisk badawczych do komputera oraz 7 wymiennych modułów:
- Moduł do badania ugięć belek i belek wspornikowych (STR4 - zastąpiony przez STS4)
- Moduł do badania skręcania prętów (STR6 - zastąpiony przez STS6)
- Moduł do badania zginania belek o niesymetrycznych przekrojach i wyznaczania środka ścinania (STR7 - zastąpiony przez STS7)
- Moduł do badania wyboczenia pręta (STR12 - zastąpiony przez STS12)
- Moduł do badania prętów zakrzywionych i żurawików (STR14 - zastąpiony przez STS14)
- Moduł do badania kratownic z prętem nadliczbowym (STR17 - zastąpiony przez STS17)
- Moduł do badania momentów zginających w ramach portalowych (STR20 - zastąpiony przez STS20)
Jeśli masz jakiekolwiek pytania, skontakuj się z nami. Pomożemy Ci w każdej kwestii.
Nasz zespół jest gotowy, aby pomóc w każdej kwestii, jaką możesz napotkać. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz informacji, porady czy rozwiązania problemu.