Kratownice z łączeniami przegubowymi

Moduł do badania naprężeń i ugięć obciążanych konstrukcji kratownicowych (STS8) 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 rozkładu sił i ugięć spowodowanych obciążeniem w czterech rodzajach kratownic, o prętach łączonych przegubowo. Użytkownik przykłada do konstrukcji kratownicowej obciążenie i mierzy jego wartość za pomocą dedykowanego modułu obciążeniowego. Kratownica wsparta jest na podporach różnego rodzaju. Każdy z prętów posiada przymocowany tensometr, co umożliwia wykonanie pomiaru sił, a cyfrowy miernik mierzy ugięcie kratownicy.

Wyniki badań porównywane są z wartościami teoretycznymi sił i ugięć uzyskanymi na podstawie równań zawartych w dołączonym podręczniku. W ten sposób studenci weryfikują praktyczną zasadność stosowania wzorów teoretycznych oraz dokładność wyników pomiarów. Istnieje możliwość wyposażenia stanowiska w dodatkowy moduł obciążenia (STS8a), dzięki czemu np. w doświadczeniu dotyczącym obciążenia więźby dachowej można przyłożyć dodatkowe obciążenie boczne. Każdy z modułów obciążeniowych może być wykorzystywany do obciążenia kątowego lub do symulacji obciążenia wahliwego.

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.

Badanie obciążalności przegubowych konstrukcji kratownicowych jest niezwykle ważnym obszarem wiedzy.

W naszej ofercie można znaleźć urządzenia stanowiące naturalną kontynuację tego zagadnienia.

Zobacz również:

• STS17: Pręt nadliczbowy kratownicy
• SM1009: Stanowisko do badania tensometrów
• STS18: Ugięcia i reakcje w ramie portalowej
• STS20: Momenty zginajace w ramach portalowych

Gwarancja: 5 lat

W zestawie dołączona instrukcja obsługi z opracowaniem przykładowych eksperymentów.

Film prezentujący moduł STS8:

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 naprężeń i ugięć obciążanych konstrukcji kratownicowych (STS8):

• dwie zakładki, umożliwiające przeprowadzenie eksperymentu w trybie akwizycji danych (z podłączeniem modułu STS8) lub w trybie symulacji
• rozwijalną listę umożliwiającą wybór przeprowadzanego eksperymentu, czyli rodzaju kratownicy:
  • kratownica wspornikowa,
  • złożona kratownica wspornikowa,
  • kratownica Warrena,
  • więźba dachowa,
  • więźba dachowa z obciążeniem bocznym,
• edytowalne obszary danych wejściowych i danych wyjściowych obliczeniowych, z możliwością określenia kąta przyłożenia obciążenia oraz czytelnymi oznaczeniami prętów kratownicy i odpowiadających im tensometrów
• 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:

• Wprowadzenie do notacji Bowa
• Wykorzystanie tensometrów do pomiarów naprężeń
• Siły i ugięcia występujące w kratownicach różnego rodzaju
• Kratownica Warrena - o kracie trójkątnej
• Konstrukcja więźby dachowej - Kratownica Howe'a/Pratta
• Proste i złożone kratownice wspornikowe
• Analiza rozkładu sił w kratownicy metodą równoważenia węzłów i metodą przecięć (Rittera)
• Analiza ugięć kratownicy metodą energii odkształcenia
• Obciążenie oddziałujące na więźbę dachową spowodowane przez wiatr
• Wpływ obciążenia wahliwego na kratownicę wspornikową
• Zasada superpozycji dla wielu obciążeń (wymagany dodatkowy moduł obciążenia STS8a)

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.

Moduł obciążenia do modułu STS8 – STS8a

Dodatkowy moduł obciążeniowy, umożliwiający rozbudowanie bazy doświadczeń wykonywanych na module STS8 do badania obciążeń w kratownicach z łączeniami przegubowymi.

Wymiary i masa:

• 850 mm x 80 mm x 625 mm, 17 kg

Minimalna powierzchnia blatu:

• Jak rama STS1: 1500 x 600 mm

Dodatkowo w zestawie:

• Wzmacniacz sygnału tensometrów, 16 wejść
• Podpory przegubowe i rolkowe
• Dodatkowy, pionowy element ramy wsporczej
• Ramię trójścienne ze wskaźnikiem cyfrowym o rozdzielczości 0,001 mm
• Trzy przewody
• Pręty kratownicy o przekroju kwadratowym:
  • 7 długich
  • 4 średnie
  • 2 krótkie
• Przeguby łączące - 8 sztuk
• Czujnik obciążenia - max. 650 N
• Imbus do skręcania połączeń
• Pojemniki do przechowywania elementów głównych zestawu i prętów kratownicy
• Pochyłomierz
• Instrukcja obsługi z przykładowymi eksperymentami 

Tarnów, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa, Instytut Politechniczny

W pracowni Instytutu Politechnicznego Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Tarnowie znajduje się 6 ram STR1 wraz z akcesoriami umożliwiającymi podłączenie do komputera oraz 9 wymiennymi modułami badawczymi:

• Moduł do badania momentów zginających w belce (STR2 - zastąpiony przez STS2)
• Moduł do badania siły ścinającej w belce (STR3 - zastąpiony przez STS3)
• Moduł do badania ugięć belek i belek wspornikowych (STR4 - zastąpiony przez STS4)
• Moduł do badania naprężeń zginających w belce (STR5 - zastąpiony przez STS5)
• 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 obciążalności kratownic o łączeniach przegubowych (STR8 - zastąpiony przez STS8)
• Moduł do badania obciążalności łuku trójprzegubowego (STR9 - zastąpiony przez STS9)
• Moduł do badania obciążalności łuku dwuprzegubowego (STR10 - zastąpiony przez STS10)

Od czasu dostarczania tych systemów do pracowni w Tarnowie seria STR została zaktualizowana do serii STS. Montaż modułów na ramie STS1 jest teraz jeszcze bardziej intuicyjny, a do tego, w standardzie jest wyposażenie w ujednolicony system akwizycji danych VDAS, więc nie występują dodatkowe akcesoria takiej jak STR1a i STR2000.

Ponadto tą samą pracownię wyposażono w różne zestawy z zakresu mechaniki klasycznej - seria ES. Zakupiono 6 ram ES1 oraz 9 wymiennych modułów badawczych:

• Moduł do badania sił i wyznaczania środka ciężkości (ES2)
• Moduł do badania momentów (ES3)
• Moduł do badania ugięcia belek (ES4)
• Moduł do przeprowadzania prób skręcania (ES5)
• Moduł do przeprowadzania prób rozciągania (ES6)
• Moduł do badania ruchu harmonicznego prostego (ES7)
• Moduł do badania siły tarcia i równi pochyłej (ES8)
• Moduł do badania energii potencjalnej i kinetycznej (ES9)
• Moduł do badania wielokrążków (ES10)

Film prezentujący serię modułów doświadczalnych z zakresu konstrukcji STS: