PL73099Y1 - Cienkościenna belka o przekroju ceowym z prostym środnikiem - Google Patents

Abstract

Cienkościenna belka o przekroju ceowym z prostym środnikiem (4) o wysokości (H) i prostopadłymi do niej półkami o szerokości (W), kształtowana na zimno przez gięcie arkusza blachy posiadająca symetrycznie rozłożone skrzynki charakteryzuje się tym, że półki mają powierzchnię zewnętrzną płaską, a powierzchnię wewnętrzną tworzy skrzynka (1) o wysokości (d) oraz szerokości (f) każda, przesunięte na odległość (e) od miejsc zagięcia blachy o 180 stopni (2).

Description

Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest cienkoscienna belka o przekroju ceowym ksztaltowana na zimno z prostym srodnikiem. Pierwsze konstrukcje z belek cienkosciennych ksztaltowanych na zimno badano i wytwarzano w ubieglym wieku. Konstrukcje te charakteryzuja sie znaczna sztywnoscia przy stosunkowo niewielkiej masie. W najczesciej stosowanych w praktyce belkach cienkosciennych, np. ceownikach, zauwazono iz wraz ze wzrostem dlugosci belek obniza sie ich nosnosc, co spowodowane jest obnizeniem sztywno- sci gietno-skretnej. Okazuje sie, iz poprzez odpowiednie uksztaltowanie przekroju belki cienkosciennej, sztywnosc ta mozna w znaczny sposób zwiekszyc, bez koniecznosci zwiekszania jej masy. Czynnik ten ma decydujacy wplyw na koszt wytwarzania, a w przypadku pojazdów na koszt ich eksploatacji. Pro- blemy zwiazane z odpowiednim uksztaltowaniem przekrojów konstrukcji cienkosciennych zostaly opi- sane w pracach: Magnucki K., Niektóre problemy optymalizacji konstrukcji pretowych i powlok z uwzglednieniem statecznosci sprezystej. Rozprawy Nr 292, Wyd. Politechniki Poznanskiej, Poznan 1993; Magnucki K., Elastic buckling of selected flanges of cold-formed thin-walled beams. Physical- Mathematical Modelling and Informational Technologies, 3, 2006, 116–128; Magnucki K., Ostwald M.: Optimal design of selected open cross sections of cold-formed thin-walled beams. Publishing House of Poznan University of Technology, Poznan 2005. Wsród prac dotyczacych belek cienkosciennych wiek- szosc opisuje zagadnienia wytrzymalosci i statecznosci, a znacznie mniej uwagi poswieca sie optymal- nemu ksztaltowaniu tych konstrukcji. W opisie patentowym PL17149 najblizszemu wynalazkowi rozwiazaniu zaproponowano prze- kroje ceowe ksztaltowane na zimno z pólkami w ksztalcie podwójnych „skrzynek – boxów". Okazuje sie, ze wytworzenie skrzynki zaczynajacej sie na brzegu pólki, tj. zagiecie pólki o 90 stopni jest dosc trudne do zrealizowania w dalszym procesie giecia i wymaga dodatkowego oprzyrzadowania. Dodatkowo za- giecie to powoduje, ze blacha sprezynuje i podczas obciazania belki wewnetrzna czesc pólki wygina sie do wewnatrz. Istota wzoru uzytkowego jest cienkoscienna belka o przekroju ceowym z prostym srodnikiem ksztaltowana na zimno przez giecie arkusza blachy posiadajaca symetrycznie rozlozone – na obu pro- stopadlych wzgledem srodnika pólkach – skrzynki (po jednej na kazdej z dwóch pólek ceowych – umieszczone w wewnetrznej czesci pólki). Symetrycznie rozlozone skrzynki o wysokosci „d" oraz sze- rokosci „f" kazda, przesuniete sa na odleglosc „e" od miejsc zagiecia blachy blachy o 180 stopni, które takze stanowiaca zakonczenie pólek. Kazdy koncowy odcinek ksztaltowanego na zimno materialu w postaci skrzynki posiada po jed- nym dodatkowym zagieciu w przestrzeni srodnika o dlugosci „c". Dzieki zastosowaniu rozwiazania wedlug wzoru uzytkowego uzyskano nastepujace efekty tech- niczno-uzytkowe: - wzrost sztywnosci przekroju, - brak rozwarstwiania sie blach pólki, - uproszczenie procesu technologicznego giecia, - niski wspólczynnik wagi w stosunku do parametrów wytrzymalosciowych, - niskie koszty wytwarzania. Belke wedlug wzoru pokazano na rysunku w zestawieniu, w przekroju i widoku na plaszczyznie Y Z. Cienkoscienna belka o przekroju ceowym z prostym srodnikiem o dowolnej wysokosci „H" oraz szerokosci „W" ksztaltowana jest na zimno przez giecie arkusza blachy o grubosci „t" (Fig. 1). Kazda z prostopadlych wzgledem srodnika 4 pólek posiada w wewnetrznej swojej czesci skrzynke 1 o wyso- kosci „d" oraz szerokosci „f". Skrzynka 1 jest odsunieta od miejsc zagiecia blachy o 180 stopni 2 na odleglosc „e" . Ceownik posiada dodatkowo po jednym dodatkowym zagieciu 3 o dlugosci „c" w prze- strzeni srodnika (3). Cienkoscienna belka ceowa o przekroju zaproponowanym we wzorze uzytkowym ze wzgledu na swoje szczególne wlasciwosci znajduja zastosowanie w konstrukcjach budowlanych, przemysle maszy- nowym czy lotniczym. PL