Методика исследования жесткости горизонтальной балки круглого сечения, определение предельной величины теоретически возможных прогибов. Расчет неразрезных многоопорных балок с помощью уравнения трех моментов. Поперечные силы и изгибающие моменты.
Аннотация к работе
Экспериментальное исследование жесткости горизонтальной балки кольцевого и круглого сечения. Конструкции, представляющие собой многоопорные неразрезные балки, нашли широкое применение в промышленности. Это различные сушильные и обжиговые печи (рис.1), колонная аппаратура при транспортировке, цилиндрические горизонтальные аппараты с числом опор больше двух и т.п. Данные конструкции зачастую испытывают не только технологические нагрузки (повышенные температуры, давление), но и изгибающие и крутящие моменты от действия собственного веса и веса материала.Статически неопределимая балка, имеющая более двух опор, называется неразрезной балкой. Одна из опор в неразрезной балке делается всегда неподвижной для обеспечения неподвижности балки в горизонтальном положении, а все остальные опоры - подвижными, чтобы в балке не появились продольные усилия под влиянием изменения температуры. Степень статической неопределимости неразрезной балки, у которой крайние опоры шарнирно опертые, равна числу промежуточных опор. За лишние неизвестные в неразрезной балке целесообразнее всего принимать внутренние силовые факторы, а именно опорные моменты, возникающие при нагружении балки в ее сечениях над промежуточными опорами.Знак поперечной силы определяют, пользуясь правилом: если сила стремится повернуть отсеченную часть балки относительно центра тяжести рассматриваемого сечения по часовой стрелке, то она (сила) дает в выражении для Q положительное слагаемое.Экспериментальная установка (рис.2.) состоит из рамы 1, на которой установлена испытуемая балка 2. Усилие нагружения создается редуктором 3 и передается на испытуемую балку балкой нагружения 4 через пружины. Усилие, передаваемое балкой нагружения, замеряется динамометрами 5. Прогиб балки может замеряться головкой 6 лазера 7 или микрометрами, установленными з заданной точке. Усилие в месте установки опорных конструкций определяется при помощи тензометрического моста 8, который обрабатывает сигналы с тензодатчиков 9.Число опор Вид сечения Нагрузка, кг/см Экспериментальное значение, мкм Теоретическое значение, мкм Относительная погрешность, %
4 круглое 1.5 139 140 33.3
4 круглое 3.5 160 160 0В ходе лабораторной работы изучили методику исследования жесткости горизонтальной балки круглого сечения, определили теоретические прогибы балки и сравнили их со значениями, полученными во время опыта.
План
План
Введение
1. Теоретическая часть
1.1 Расчет неразрезных многоопорных балок с помощью уравнения трех моментов
1.2 Поперечные силы и изгибающие моменты
2. Экспериментальная часть
2.1 Описание установки
2.2 Результаты измерений и расчетов
Вывод
Введение
Цель работы
1. Ознакомление с методикой расчета многоопорных горизонтальных аппаратов.
2. Экспериментальное исследование жесткости горизонтальной балки кольцевого и круглого сечения.
3. Определение теоретических прогибов.
4. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов.
Конструкции, представляющие собой многоопорные неразрезные балки, нашли широкое применение в промышленности. Это различные сушильные и обжиговые печи (рис.1), колонная аппаратура при транспортировке, цилиндрические горизонтальные аппараты с числом опор больше двух и т.п.
Наиболее ярким примером многоопорной неразрезной балки являются трубопроводы на эстакадах - это технологические трубопроводы промышленных предприятий, магистральные газо- и нефтепроводы в районах со сложным рельефом (болота, горные и обрывистые участки трассы и т.д.). Данные конструкции зачастую испытывают не только технологические нагрузки (повышенные температуры, давление), но и изгибающие и крутящие моменты от действия собственного веса и веса материала. Это может привести к разрушению конструкции. Практическая проверка прогибов балок, зачастую затруднена изза условий местности.
Вывод
В ходе лабораторной работы изучили методику исследования жесткости горизонтальной балки круглого сечения, определили теоретические прогибы балки и сравнили их со значениями, полученными во время опыта. В первом случае погрешность имеет значительное значение. Полученная погрешность может быть связана с неопытностью операторов проводивших работу.