Wyboczenie pręta
Badanie wyboczenia prętów (belek smukłych) o różnych długościach i przy różnych sposobach mocowania ich końców. Porównanie badań z teorią bazując na równaniu Eulera. Umożliwia analizę wpływu długości, przekroju i warunków podparcia.
Moduł do badania wyboczenia pręta (STS12) 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 wyboczeniem belek smukłych symulujących "pręty". Użytkownik mocuje jeden z dołączonych w zestawie prętów między dwoma zespołami mocującymi urządzenia. Uchwyt z jednej strony wyposażono w ręczny mechanizm do przykładania obciążenia ściskającego (wyboczającego), a po drugiej stronie znajduje się czujnik obciążenia.
Studenci przykładają obciążenie ściskające, mierząc jego wartość i obserwując moment wystąpienia wyboczenia pręta. Wyniki badań porównywane są z wartościami teoretycznymi obciążeń ściskających oszacowanymi na podstawie równań zawartych (w tym bazując na równaniu Eulera) w dołączonym podręczniku. W ten sposób weryfikują praktyczną zasadność stosowania wzorów teoretycznych oraz dokładność wyników pomiarów.
W zestawie dostarczono pręty o różnych długościach, aby umożliwić badanie wpływu długości pręta na obciążenie krytyczne (wyboczające). Przewidziano również możliwość stosowania różnych uchwytów mocujących końce prętów (dołączone w zestawie), aby pokazać wpływ tego parametru na wartość obciążenia, ale też kształt wyboczenia pręta. W celu weryfikacji wymiarów przekroju poprzecznego prętów w zestawie dołączono również suwmiarkę.
Czujnik 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 wyboczenia prętów jest niezwykle ważnym obszarem wiedzy.
W naszej ofercie można znaleźć urządzenia stanowiące naturalną kontynuację tego zagadnienia.
Zobacz również:
Gwarancja: 5 lat
W zestawie dołączona instrukcja obsługi z opracowaniem przykładowych eksperymentów.
Film prezentujący serię modułów doświadczalnych z zakresu konstrukcji STS:
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 wyboczenia pręta (STS12) posiada:
- dwie zakładki, umożliwiające przeprowadzenie eksperymentu w trybie akwizycji danych (z podłączeniem modułu STS12) lub w trybie symulacji
- tryb symulacji umożliwiający predefiniowanie kształtu i wymiarów pręta:
- pręt o przekroju prostokątnym
- pręt okrągły
- belka dwuteowa (kształt litery "I")
- belka dwuteowa pozioma (kształt litery "H")
- rozwijaną listę, umożliwiającą wybór eksperymentu poprzez określenie sposobu mocowania końców pręta:
- Mocowanie przegubowe obu końców
- Utwierdzenie jednego końca i mocowanie przegubowe drugiego
- Utwierdzenie obu końców
- 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:
- Zależność obciążenia wyboczającego pręt od jego długości
- Obciążenie krytyczne wyboczenia pręta (Euler's critical load)
- Smukłość (pręta ściskanego)
- Efektywna długość wyboczeniowa pręta
- Zależność obciążenia wyboczającego pręt od sposobu mocowania jego końców:
- Mocowanie przegubowe obu końców
- Utwierdzenie jednego końca i mocowanie przegubowe drugiego
- Utwierdzenie obu końców
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:
- 830 mm x 260 mm x 115 mm, 12 kg
Minimalna powierzchnia blatu:
- Jak rama STS1: 1500 x 600 mm
Dodatkowo w zestawie:
- Dwie sekcje: przykładająca obciążenie i do pomiaru obciążenia
- Zestaw pięciu prętów aluminiowych o różnych długościach - każdy o przekroju 20 mm x 2 mm
- Wymienne uchwyty mocujące końce prętów
- Klucze imbusowe
- Przewód
- Suwmiarka
- Pojemnik do przechowywania
- Instrukcja obsługi z przykładowymi eksperymentami
