PL68495Y1 - Stanowisko badawcze belek zginanych - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest stanowisko badawcze belek zginanych, służące do wykonywania precyzyjnych pomiarów przemieszczeń poziomych w punktach podparcia belek.

Znane są - wykorzystywane w praktyce badawczej - tensometry optyczne, tensometry elektro-oporowe oraz czujniki strunowe.

Znany jest ze zgłoszenia nr P.381578 sposób i urządzenie do sygnalizowania nadmiernego ugięcia belki konstrukcji nośnej dachu, zwłaszcza hali wielkoprzestrzennej. Sposób ten polega na kierowaniu promienia świetlnego poniżej belek konstrukcji dachowej. Ugięcie się co najmniej jednej belki ze specjalną przesłoną ponad dopuszczalną założoną wartość powoduje, że przerywa się bieg strumienia świetlnego i włącza się alarm dźwiękowy i wizualny. Urządzenie składa się z nadajnika i odbiornika promieni świetlnych, zainstalowanych pod dachem na przeciwległych krańcach obiektu monitorowanego. Na belkach zamontowane są przesłony, usytuowane w linii prostej powyżej promienia świetlnego. Odbiornik przyłączony jest do urządzenia alarmującego. Z kolei z opisu patentowego nr PL 183 116 znany jest sposób pomiaru skręcenia i ugięcia belki w układach statycznych i dynamicznych, polegający na tym, że mocuje się co najmniej jedno lusterko na elemencie badanym, na które kieruje się strumień światła laserowego, którego światło odbite odczytuje się na ekranie, a zmiana stanu naprężeń powoduje proporcjonalne przemieszczenie odbitej plamki laserowej na ekranie, przy czym, w pomiarach statycznych uzyskuje się przemieszczenie punktu świetlnego, a w pomiarach dynamicznych przemieszczenia linii świetlnej.

Znane są z praktyki pomiarów laboratoryjnych stanowiska do badania odkształceń belek zginanych mające podstawę wyposażoną w dwie podpory dla belki oraz sprzęgnięty sztywno z podstawą zegarowy czujnik przemieszczeń belki.

Istota stanowiska badawczego według wzoru zawierającego podstawę, ekran i laserowe źródło światła rzucające wiązkę światła na ekran, charakteryzuje się tym, że punkty podparcia badanej belki zginanej stanowią podpory wykonane z rolek umieszczonych w łożyskach nieruchomych względem podstawy. Z każdą z rolek połączony jest w sposób sztywny wskaźnik laserowy, przytwierdzony poprzecznie względem osi wzdłużnej rolek.

Podczas prowadzenia pomiarów jedna - dowolnie wybrana - z rolek, umieszczonych w nieruchomych łożyskach, połączona jest z badaną belką w sposób sztywny za pomocą śrubowego zacisku, co uniemożliwia w punktach styku możliwość względnego przemieszczenia i wzajemnego obrotu rolki i belki względem siebie, natomiast po drugiej rolce, umieszczonej w drugim nieruchomym łożysku, może następować dowolnie duże, bez poślizgu, toczenie się i obracanie belki.

Stanowisko badawcze belek zginanych według rozwiązania daje możliwość uzyskania precyzyjnych pomiarów dotyczących deformacji konstrukcji wywołanej różnymi czynnikami na nią wpływającymi, takimi jak obciążenia, temperatura, skurcz, reologia, zarysowania i pęknięcia. Pomiary wykonywane w zrealizowanych konstrukcjach pozwalają na ciągły monitoring obiektu. Dzięki połączeniu z rolkami wskaźników laserowych rzucających wiązki światła na ekran możliwe jest prowadzenie badań odkształceń w włóknach skrajnych dla dowolnie dużej bazy pomiarowej ograniczonej jedynie długością belki. Dodatkową zaletą stanowiska badawczego belek zginanych według wzoru jest niewielki poziom skomplikowania jego konstrukcji oraz niski koszt wytworzenia i jego eksploatacji.

Wzór użytkowy uwidoczniono na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia stanowisko badawcze belek zginanych według wzoru w schematycznym widoku z boku, zaś fig. 2 przedstawia podporę belki w widoku z boku, a fig. 3 aksonometryczny widok rolki podpory ze wskaźnikiem laserowym.

Stanowisko badawcze belek zginanych według wzoru składa się z podstawy 1 z dwiema podporami dla badanej belki 2. Punkty podparcia badanej belki 2 zginanej stanowią podpora przednia i podpora tylna wykonane z rolek 3 i 4 umieszczonych odpowiednio w przednim łożysku kulkowym 5 i tylnym łożysku kulkowym 6, które są nieruchome względem podstawy 1. Z rolką 3 przedniej podpory połączony jest w sposób sztywny przedni wskaźnik laserowy 7 przytwierdzony poprzecznie względem osi wzdłużnej rolki 3. Natomiast z rolką 4 tylnej podpory połączony jest w sposób sztywny tylny wskaźnik laserowy 8, przytwierdzony poprzecznie względem osi wzdłużnej rolki 4. Wiązka światła z przedniego wskaźnika laserowego 7 i tylnego wskaźnika laserowego 8 rzucana jest na ekran 9. Ponadto aby można było prowadzić na stanowisku badawczym pomiary przemieszczeń belek zginanych swobodnie podpartych jak i belek zginanych jednostronnie utwierdzonych przednia podpora jest wyposażona w śrubowy zacisk 10, uniemożliwiający ruch przedniej rolki 3 oraz badanej belki 2 względem siebie.