Устройство для физического моделирования балок

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Саииалистииескнх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено:31Л I I.1970 (№ 142502О/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.1Ч.1973. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 27Х1.1973

060 7168

Комитет по делам изобретений и откоглтий лди Совете й1ииистров

ЛЗ 3 (088.8) Автор изобретения

Ф. T. Карпенко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БАЛОК

Изобретение относится к области прямого физического моделирования процессов и устройств.

Известны устройства для физического моделирования балок, содержащие станину с основанием из швеллерного профиля, на полке которого укреплена направляющая с установленными в ней подвижными стойками, опорную подбалку и установленные на опорной подбалке корпуса шарнирно-неподвижной и шарнирно-подви>кных опор с опирающейся на них моделирующей балкой, и манометры.

Все известные устройства требуют трудоемких промежуточных вычислений и не обеспечивают наглядности моделирования.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем каждая шарнирноподви>кная опора содержит шарнирно соединенный с моделирующей балкой ползунок, по два поршня-балансира и по две резиновых камеры, которые установлены в корпусах опор между их внутренними поверхностями и поверхностями поршней-балансиров, заполнены под давлением жидкостью и соединены с манометрами, а шарнирно-неподвижная опора содержит внутри своего корпуса четыре поршня-балансира и заключенные между ними и стенками корпуса четыре резиновых камеры, которые также заполнены под давлением жидкостью и соединены с манометрами.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит шарнирно-неподвижную опору 1, шарнирно-подвижные опоры 2, 5 моделирующ„IO |> K 8, опорную подбалку 4, основание станины 5 из швеллерного профиля, резиновые камеры б, балансиры 7, ползунок 8, поршни-балансиры 9, манометры 10, удерживающие ролики 11, стойки 12, направ10 ляющую 18, балансиры 14, металлические корпусы 15 и металлический корпус 1б.

Устройство работает следующим образом.

Для определения реактивных сил при статическом нагружении моделируемой балки

15 принцип моделирования основан на геометрическом и силовом подобии.

Масштаб геометрического подобия равен

l; — — т

20 тм где l;, — геометрические размеры силовых участков моделируемой балки;

l„— геометрические размеры подобных силовых участков моделирующей балки.

25 Масштаб с..лового подобия равен

Р,т

Р. где Рз — величина сил, приложенных к мо30 делируемой балке;

377818

1 = PF, Є— величина сил, приложенных к моделирующей балке.

Масштаб с> выбирается в соответствии с размерами длин силовых участков моделируемой балки.

Масштаб Р выбирается в соответствии с величинами статически приложенных нагрузок к моделируемой балке и с учетом ее прочности.

Определение реактивных сил, возникающих в связях, наложенных на моделирующую балку, производится следующим образом.

Вначале составляется схема моделирования в масштабах геометрического и силового подобия. По составленной схеме моделирования на моделирующую балку 8 накладывают соответствующим образом и в соответствующем количестве связи. Затем прикладывают к ней на пропорциональных моделируемой балке расстояниях от шарнирно-неподвижной и шарнирно-подви>кных опор 1 и 2 соответственно одна от другой подобные статические нагрузки, в результате чего шарнирно-неподвижная и шарнирно-подвижные опоры 1 и 2 соответственно испытыва:от силы давления.

Действие силы давления на шарнирно-неподвижную опору 1 в направлении действия этой силы давление передается соответствующему поршню-балансиру 9, который, являясь связью, наложенной на моделиру.ощую балку >, опирается на соответствующую резиновую камеру б, наполненную под давлением жидкостью. Эта жидкость воспринимает давление от поршня-балансира 9 и передает его манометру 10, соединенному с этой камерой. Величины сил реа ции возникающие на шар нирно-неподвижной опоре 1, определяются по формуле где Р— давление, показанное манометром;

F — площадь поршня-балансира.

1О

2О

25 з >

Действие силы давления на шарнирно-подви>кные опоры 2 воспринимается в зависимости от направления действия силы давления верхним или нижним прошнем-балансиром 9, который, опираясь на резиновую камеру б, передает давление жидкости, наполняющей камеру. Давление жидкости измеряется манометром 10, соединенным с пространством камеры б.

Сила реакции, возникающая на шарнирноподвижных опорах 2, определяется по формуле

g =PP, где Р— давление, показанное манометром;

F — площадь поршня.

В случае, если моделируемая балка имеет защемление, то защемление моделируется сочетанием двух опор, шарнирно-неподвижной и шарнирно-подвижных.

Предмет изобретения

Устройство для физического моделирования балок, содер>кащее станину с основанием из швеллерного профиля, на полке которого укреплена направляющая с установленными в ней подвижными стойками, опорную подбалку и установленные на опорной подбалке корпуса шарнирно-неподвижной и шарнирно-подвижных опор с опирающейся на них моделирующей балкой, и манометры, отличающееся тем, что, с целью повышения наглядности и уменьшения трудоемкости моделирования, в нем каждая шарнирно-подвижная опора содержит шарнирно соединенный с моделирующей балкой ползунок, по два поршня-балансира и по две резиновых камеры, которые установлены в корпусах опор между их внутренними поверхностями и поверхностями поршней-балансиров, заполнены под давлением жидкостью и соединены с манометрами, а шарнирно-неподвижная опора содержит внутри своего корпуса четыре поршня-балансира и заключен ные между ними и стенками корпуса четыре резиновых камеры, которые также заполнены под давлением жидкостью и соединены с манометрами, 377818

Составитель Г. Сорокин

Техред Г. Дворина

Редактор Т. Морозова

Корректор А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1730!15 Изд. № 1392 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5