Siła ścinająca w belce
Badanie siły ścinającej występującej w belce pod wpływem obciążenia punktowego i ciągłego.
Moduł do badania siły ścinającej w belce (STS3) 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 zagadnienie wpływu obciążeń na wartość siły ścinającej w belce. Użytkownik obciąża wieszaki rozmieszczone wzdłuż belki odważnikami. Belka wsparta jest na dwóch podporach. Jedna z nich umożliwia belce ruch kątowy, czyli jest podporą przegubową nieprzesuwną (obrotową). Druga natomiast umożliwia ruch poziomy/postępowy, więc jest to tzw. łyżwa pozioma (podpora rolkowa). Czujnik obciążenia wbudowano w przegubowo zamocowany element o kształcie równolgełoboku. Znajduje się on w punkcie przecięcia belki w połowie długości pomiarowej i umożliwia pomiar siły ścinającej spowodowanej obciążeniem. Belkę przedłużono tak, aby jej długość "wisząca" za podporą obrotową umożliwiała uzyskanie w punkcie przecięcia siły ścinającej o dodatniej lub ujemnej wartości.
Każda z podpór wyposażona jest we wskaźniki korespondujące ze skalą liniową umieszczoną na ramie ułatwiając precyzyjne pozycjonowanie. Studenci wykorzystują równania z dołączonego podręcznika do teoretycznego oszacowania wartości siły ścinającej spowodowanego zadanym obciążeniem. Otrzymane wartości następnie porównują z wynikami przeprowadzonych pomiarów oraz uczą się kreślć linie wpływu i krzywe sił ścinających. W ten sposób weryfikuje się praktyczną zasadność stosowania wzorów teoretycznych oraz dokładność wyników pomiarów.
W zestawie dostarczone są komponenty umożliwiające przyłożenie obciążenia równomiernie rozłożonego (ciągłego) na przestrzeni między podporami. Porównanie wpływu obciążenia równomiernie rozłożonego i punktowego jest istotne w procesie kształcenia.
Czujnik obciążenia podłączany jest do modułu USB ramy STS1. Po podłączeniu go do komputera dane pomiarowe automatycznie przesyłane są do oprogramowania VDAS®.
Badanie siły ścinającej w belce jest niezwykle ważnym obszarem wiedzy.
W naszej ofercie można znaleźć urządzenia stanowiące naturalną kontynuację dla tego zagadnienia.
Zobacz również:
- STS2: Momenty zginające w belce
- STS4: Ugięcia belek i belek wspornikowych
- STS7: Zginanie belek o niesymetrycznych przekrojach i wyznaczanie środka ścinania
- SM1004: Stanowisko do badania ugięcia belek
Gwarancja: 5 lat
W zestawie dołączona instrukcja obsługi z opracowaniem przykładowych eksperymentów.
Film prezentujący funkcje modułu STS3:
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 siły ścinającej w belce (STS3):
- dwie zakładki, umożliwiające przeprowadzenie eksperymentu w trybie akwizycji danych (z podłączeniem modułu STS3) lub w trybie symulacji
- rozwijana lista, umożliwiającą wybór eksperymentu z obciążeniem punktowym lub obciążeniem ciągłym (rozłożonym równomiernie)
- edytowalne obszary danych wejściowych i danych wyjściowych obliczeniowych
- czytelny schemat stanowiska 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:
- Siła ścinająca w punkcie przecięcia belki spowodowana obciążeniem punktowym o zmiennej wartości
- Siła ścinająca w punkcie przecięcia belki spowodowana obciążeniem punktowym o zmiennym punkcie przyłożenia
- Siła ścinająca w punkcie przecięcia belki spowodowana obciążeniem ciągłym (równomiernie rozłożonym)
- Linie wpływu i metoda superpozycji
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:
- 840 mm x 80 mm x 300 mm, 7 kg
Minimalna powierzchnia blatu:
- Jak rama STS1: 1500 x 600 mm
Dodatkowo w zestawie:
- Dwie podpory mocujące belkę o długości 0,8 m, rozpiętość podpór 0,5 m
- Czujnik obciążenia siły ścinającej wbudowany w centralnym punkcie rozpiętości podpór
- Przewód
- Wieszaki do odważników
- Odważniki: 50 x 20g
- Dwa pręty do równomiernego rozłożenia obciążenia
- Pojemnik do przechowywania
- Instrukcja obsługi z przykładowymi eksperymentami
Film prezentujący serię modułów doświadczalnych z zakresu konstrukcji STS:
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)
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.