Моделирование разрезных и неразрезных балок
Изгибающие моменты во второстепенных балках появились над опорами, что характерно для неразрезных элементов. Шарниры из плоскости балок в схеме остались по тем же причинам, о которых я писал выше, что привело к разумному отсутствию изгибающих моментов из плоскости. Однако в нашей новой схеме появились новые моменты – крутящие в балках:
Связаны они с неравномерной загрузкой крайней балки Нагрузка на нее предается с одной стороны, а жесткое примыкания ведет к повороту сечения, который ограничен на колонне. Получается, что теперь колонна подвергается действию момента из плоскости, посмотрим в расчет:
Действительно, моменты в колоннах появились, что также неприемлемо, если вспомнить работу реальной конструкции. Модель необходимо доработать, сохранив при этом неразрезную работу конструкции. Рассмотрю два способа (хотя можно найти и больше):
1 . Расшивка узлов
В этом методе программа Лира 10.
Для разрыва соединений необходимо выделить элементы, которые подвергаются дальнейшему разъединению, а также узлы, в которых происходит расшивка. В этом узле после выполнения операций появится два узла (в одной координате), которые будут объединены по заданным направлениям (x,y,z).Сложность метода заключается в выделении балок и узлов в сложных схемах.
Результат работы привожу в эпюрах:
Появляются только те моменты, которые мы встречаем в реальных схемах.
2. Создание двух узловых конечных элементов упругой связи
Устранить недостаток первого метода (выделение элементов в сложных схемах) можно с помощью двухузловых конечных элементов упругой связи. Элементы можно копировать, а значит можно быстро размножать такие соединения по схеме.
Жесткость таким элементам присваивается значительная, физически означающая смятие узла (поскольку жесткость упругой связи – это отношение силы на деформацию, при весьма малой деформации значение жесткости будет стремиться к бесконечности). Длина элементов упругой связи особой роли не играет, поскольку жесткость от длины не зависит. Закреплять направления необходимо ориентируясь на локальные оси элементов упругих связей, освобождая повороты из плоскости изгиба второстепенных балок, а так же кручение. Получим результаты:
Усилие момента из плоскости балок возникло из-за применения связи конечной жесткости, а не абсолютной как в первом случае, однако оно пренебрежимо мало, в сравнении с изгибающим моментом в плоскости изгиба. Метод можно считать приемлемым. У метода есть недостаток, например, при построении многоэтажной балочной клетки будет не просто учесть работу колонны выше уровня клетки.
В результате можно сказать, что оба момента в схеме обеспечили реальную работу конструкции с неразрезными прогонами. Методы можно комбинировать в одной схеме, учитывая особенности работы обоих методов.
Балки разрезные — Энциклопедия по машиностроению XXL
Получить выражений для координаты е, определяющей положение центра сдвига S для балки разрезного коробчатого поперечного сечения, показанного на рисунке, полагая, что толщина стенки балки постоянна и мала. [c.343]Здесь Ап и — реакции на левой и правой (соответственно) опорах участка п, считая балку разрезной, величины же — опорные моменты, положительное направление которых показано на фиг. 77. [c.182]
Горизонтальная разрезная балка АСВ у конца А заделана в стену, у конца В опирается на подвижную опору в точке С — шарнир. Балка загружена краном, несущим груз Р веса 10 кН вылет КВ = 4 м, вес крана ф = 50 кН, центр тяжести крана лежит на вертикали ОО.
Размеры указаны на рисунке. Определить, пренебрегая весом балки, опорные реакции в точках А я В для такого положения крана, когда он находится в одной вертикальной плоскости с балкой АВ.
[c.40]
Пример II. Определить реакцию опоры С трехпролетной разрезной балки (рис. 2.2, а).
Максимальное значение момента Мтах=П,8 кН-м. Окончательные эпюры Q и М для неразрезной балки можно получить также путем сложения эпюр, построенных для разрезных балок 1) от заданных сил и 2) от найденных опорных моментов. [c.256]
Статически неопределимая балка, имеющая более двух опор, называется t>-разрезной балкой (рис. 9.1). [c.250]
Такие балки находят широкое применение в различных конструкциях благодаря своим экономическим достоинствам, обусловленным более выгодным распределением изгибающих моментов по сравнению с разрезной балкой.
[c.250]
Общепринятый метод условного проверочного расчёта коленчатого вала на прочность как разрезной балки с пролётами, свободно [c.125]
У разрезного ведущего моста балка делается шарнирной для того, чтобы обеспечить независимое перемещение каждого ведущего колеса (см. фиг. 85, г и 96, б). [c.93]
Этот способ основан на допущении, что при растяжении звена все проушины удлиняются на одну и ту же величину и что стрелы прогиба пальца во всех проушинах поэтому одинаковы. Палец рассматривается как разрезная балка на двух опорах, расположенных в зазорах между проушинами, нагружённая равномерно распределённой нагрузкой. В крайних проушинах и Ь палец изгибается как консольная балка, у которой нагрузка [c.375]
Имея это в виду, мы могли построить расчетную (по допускаемым нагрузкам) эпюру моментов графически сначала изобразить эпюру от груза Р для разрезной балки (adb), а затем построить линию опорных моментов aek так, чтобы be= d для этого следует разделить отрезок db пополам в точке f и провести прямую afe.
[c.441]
Коленчатые валы считают для простоты разрезными, т. е. каждое колено рассматривается как отдельная двухопорная балка, на которую со стороны соседних колен передаются только крутящие моменты, причем [c.248]
Ik У H и Ц к и Й С. К- По вопросу о вычислении вертикальных сил и моментов от неизменно связанных грузов, движущихся по разрезной балке. Сборник Института инженеров путей сообщения. СПб, Ю. Н. Эрлих, 1888, вып. 13, 102 стр.] [c.405]
В качестве подкрановых конструкций для мостовых кранов чаще всего используют разрезные стальные балки двутаврового составного сечения [8, 121 или в отдельных случаях неразрезные балки, дающие некоторую экономию веса, но менее удобные при монтаже и ремонте. Применяют также подкрановые фермы или подкраново-подстропильные конструкции 112]. Для обеспечения [c.521]
Неразрезными многопролетными балками называют статически неопределимые балки, опирающиеся более чем на две опоры.
Передняя ось выполняется разрезной, и колеса не связываются между собой жесткой балкой. Преимущества независимой подвески — снижение веса неподрессоренных частей благодаря отсутствию передней оси, уменьшение наклонов кузова при наезде одного из колес на препятствие, облегчение управления, повышение устойчивости против заноса.
Введение изменений в схему действия сил и схему их приложения с целью упрощения расчета (расчет коленчатого вала как разрезной балки, расчет днища поршня как равномерно нагруженной круглой пластинки, свободно опирающейся на кольцевую опору, и т. д.). [c.50]
В настоящее время применяют главным образом расчет коленчатого вала с учетом влияния переменных нагрузок, при проведении которого коленчатый вал рассматривают как разрезную двухопорную балку. При проведении этого расчета учитывают более или менее полно основные факторы (характер действия нагрузок, концентрация напряжений и др.), влияющие на прочность деталей. [c.215]
Определить опорные реакции трехпролетной разрезной балки (рис. 1.89), если интенсивность равномерно распределенной нагрузки д — Ъ кН/м. [c.37]
Калибровка валков рельсобалочных станов.
В зависимости от размеров балки и ее профиля на этих станах применяют различные системы калибровки валков. Типовые схемы прокатки балок показаны на рис. 111. Схема / состоит только из закрытых балочных калибров. В первом разрезном калибре исходная заготовка, обычно прямоугольного сечения, прорезается острыми гребнями валков, в результате чего образуется начальное двутавровое сечение. В последующих калибрах врезы (образование стенки профиля) постепенно углубляются и расширяются и утончаются фланцы. Обычно эту схему применяют для прокатки балок № 10—40.
[c.257]
Для определения напряжения изгиба кулачковый вал рассматриваем как разрезную балку с опорами посередине его подшипников. [c.311]
Напряжения о , о ,, т,, х с вполне достаточной точностью для сравнительного расчета можно брать из приведенного выше расчета вала как разрезной балки подсчитанный по этой формуле коэффициент п следует брать в пределах 1,5—3,0.
[c.467]
В общем принимаем опорные моменты положительными, если они вызывают растяжение нижнего волокна балок основной системы. Выразим теперь углы и л через моменты и нагрузку, рассматривая отдельно разрезные балки п-го и re + l-ro пролетов (рис. 155, в). [c.237]
Подобным методом рассмотрены задачи об изнашивании полуплоскости изогнутой балкой [19] и упругого разрезного кольца, вложенного в цилиндр [27, 28, 66, 70]. Решение последней задачи было использовано для анализа закономерностей изнашивания поршневых колец. Оператор А в этих задачах является дифференциальным. Удалось получить в явном виде выражения для собственных функций оператора и исследовать кинетику изменения контактных давлений и формы тел. [c.442]
Консольная, многопролётная, двутавровая, клёпаная, (не-) разрезная, составная, статически (не-) определимая, деревянная. .. балка. [c.9]
Наконец, апачимость расчета зависит от наличия или отсутствия унифицированных расчетных схем, по которым имеются проверенные практикой значения коэффициентов запаса.
Например, более правильно было бы рассчитывать коленчатый вал двигателя, как статически неопределимую многоопорную балку. Такая схема, однако, не применяется, во-первых, вследствие сложности, а во-вторых, ввиду наличия неучитываемых факторов, таких, как выработка вкладышей и т. п. Предпочитают рассчитывать коленчатый вал как разрезную балку, сопоставляя найденный коэффициент запаса с полученными тем же методом коэффициентами запаса для других отлаженных, надежно работающих двигателей.
[c.30]
Противовесы для уравновешивания вра щающихся масс. К вращающимся вместе с колесом частям относят палец кривошипа, кривошип, контркривошип, часть веса сцепных дышел, приходящуюся на палец кривошипа, 50Vo веса эксцентриковой тяги. Задача о нахождении части веса сцепных дышел, подлежащей уравновешиванию на каком-либо из колёс, является статически определимой, так как линия сцепных дышел представляет собой разрезную шарнирную балку.
[c.377]Стремление снизить вес мостов привлекло внимание инженеров к неразрезной, т. е. многоопорной, балке, к балочной ферме, которая давала экономию материала по сравнению с разрезной (двухопорной) балкой до 12%. Замечательным сооружением этой системы был уже упомянутый стефенсоновский мост Британия , содер/кавший три промежуточные опоры. [c.252]
Обе стороны опорного сечения 1 повернутся, как показано на чертеже. В пе-разрезной балке деформации должны совпадать этого можно добиться, заг ужая основную систему отрицательным опорным моментом (рис. 289, в) и подбирая его величину так, чтобы достигнуть этого совпадения но отсюда и следует, ч гс для указанного совпадения деформации основной системы должны удовлетворя- ь условию [c.346]
Если число колес под опорой более одного, то их объединяют системой балансиров. Длины плеч балансиров принимают из условия одинаковбй вертикальной нагрузки на все колеса (рис. VI.
3.2, а), В мостовых кранах для этой цели наряду с балансирами применяют разрезные шарнирные концевые балки [0.21, 0.671, что позволяет уменьшить габаритную высоту крана, В мостовых перегружателях с передвижением опоры по двум рельсам верхние балансиры опираются на нижние через сферические шарниры (рис. VI.3.2, б) о конструкции см. в работе 0.42].
[c.408]
Заготовкой обычно служат ёлюмы прямоугольного сечения, ёалки № 10—30 прокатывают в разрезных закрытых калибрах, а более крупные балки — в открытых калибрах. [c.135]
М (и) — изгибающий момент ог внешней нагрузки, приложенной к пролёту / разрезной многопролёткой балки. [c.112]
Коленчатый вал можно рассчитать как разрезную или как неразрезную балку. Рассмотрим случай расчета коленчатого> вала как разрезной балки, выделив для это1 о один из его кривошипов и заменив действие отброшенной части вала моментом М (рис. 98,а). [c.169]
Все виды рассмотренных здесь диаграмм хорошо отражают условия раб эты поршневых и шатунных подшипников.
Для рамовых подшипников двигателей с числом цилиндров более одного подобный анализ является грубо приближенным, так как полные давления по приведенной здесь методике опре елены для вала в виде разрезной балки, что не позволяет учесть деформаций вала и вызываемого этими деформациями перераспределения давлений в подшипниках.
[c.156]
Приближенный расчет этих сил и моментов производится в предположении, что коленчатый вал является разрезной балкой это позволяет не учитывать давления газов в цилиндре, так как эти силы, действуя на поршень и одновременно на крышку цилиндра, замыкаются через шатун, коленчатый вал и остов двигателя в каждом отсеке последнего между смежными рамовыми подшипниками. [c.176]
Коленчатый вал рассчитывается как абсолютно жесткая разрезная балка. Расчет его как неразрозной балки может применяться при очень жестком остове. При упругих осадках опор соизмеримых с деформациями вала более точен расчет вала как разрезной балки.
Он дает несколько заниженное значение занасов прочности в галтелях.
[c.266]
Шатунная шейка (табл. 18). Коленчатый вал рассчитывается как разрезная балка, поэтому норйаль- [c.273]
%d1%80%d0%b0%d0%b7%d1%80%d0%b5%d0%b7%d0%bd%d0%b0%d1%8f%20%d0%b1%d0%b0%d0%bb%d0%ba%d0%b0 — со всех языков на все языки
Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский
Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский
Инженерный вестник Дона | Построение модели равнопрочной многопролетной балки
Аннотация
А.
С. Чепурненко, В.И. Андреев, Б.М. Языев
Дата поступления статьи: 27.03.2013
Методом последовательных приближений решена задача оптимизации многопролетной неразрезной балки с сечением из сварного двутавра. Получен закон изменения ширины полки, при котором максимальные расчетные напряжения по энергетической теории прочности в каждом сечении одинаковы по всей длине. Решение выполнено численно при помощи комплекса MatLab. Для определения усилий в балке использовался метод сил. Несущая способность балки с переменной по длине жесткостью увеличилась по сравнению с балкой постоянной жесткости в 2 раза при той же массе. Предложенный метод может применяться и для рам при учете вклада продольных сил в расчетные напряжения.
Ключевые слова: многопролетная балка, метод сил, оптимизация, равнопрочность, сварной двутавр, переменная жесткость
05.23.17 — Строительная механика
С. Чепурненко, В.И. Андреев, Б.М. Языев В большинстве конструкций применяются балки с постоянными по длине размерами поперечного сечения, а для снижения расхода материала целесообразно использовать балки переменной жесткости.
Оптимальной с точки зрения расхода материала является конструкция, в которой в каждом поперечном сечении максимальное напряжение постоянно и равно допускаемому [1].
Известно, что в статически определимой балке величина внутренних усилий (поперечной силы и изгибающего момента) не зависит от распределения жесткостей по ее длине. В статически неопределимых балках наоборот, изменение жесткости на каком-либо участке приводит к перераспределению усилий [6], что осложняет задачу поиска оптимальной геометрии сечения. Рассмотрим метод оптимизации неразрезных балок на примере четырехпролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой q (рис.1). Идея используемого метода изложена в работе [2,7,8].
Рис.1. ‒ Неразрезная балка, загруженная распределенной нагрузкой q
Для определения усилий будем использовать метод сил. Основная система, грузовая эпюра, а также одна из единичных эпюр для рассматриваемой балки представлены на рис.
2.
Система канонических уравнений метода сил имеет вид:
Рис.2. ‒ Основная система, грузовая и единичная эпюры метода сил.
Единичные и грузовые коэффициенты определяются по формулам Мора [4]:
(1)
Так как момент инерции является функцией от x, то интегралы в выражениях(1) вычисляем численно при помощи формулы трапеций.
Сечение балки принимаем в виде сварного двутавра с переменной шириной полки (рис.3). Остальные размеры принимаем постоянными.
Рис. 3. ‒ Поперечное сечение сварной балки.
Геометрические характеристики такой балки определяются по формулам:
Нормальные и касательные напряжения вычисляются по формулам:
Расчетное напряжение по IV теории прочности: .
Балка будет равнопрочной, если максимальные расчетные напряжения в каждом сечении будут одинаковыми [3,9].
Сущность предложенного метода оптимизации заключается в следующем:
- На первом этапе принимаем ширину полки b=const и вычисляем максимальные расчетные напряжения в каждом сечении.
- На втором этапе изменяем размер b пропорционально возникшим напряжениям: , где — максимальное расчетное напряжение по всей длине балки, — максимальное напряжение в заданном сечении.
- Чтобы масса балки во втором приближении осталась такой же, умножаем величину b в каждом сечении на коэффициент , где — объем балки постоянного сечения, — объем балки переменного сечения.
- Процесс повторяем до тех пор, пока напряжения в предыдущем и последующем приближении отличаются более чем на 1%.
При расчетах задавались следующими исходными данными: l=6м, q=40кН/м, d = 2 см, h = 60 см, t = 3см. Полученные в результате графики изменения ширины полки b и максимальных расчетных напряжений представлены на рис.
4-5. Штриховая линия на рис.5 – напряжения в балке постоянного сечения, сплошная линия – напряжения в балке переменной жесткости.
Рис.4. ‒ График изменения ширины полки
Рис.5. ‒График изменения максимальных расчетных напряжений
Максимальные расчетные напряжения для балки переменного сечения составили 213 МПа, а для балки постоянного сечения при той же массе и той же нагрузке – 437 МПа. Таким образом, можно говорить об увеличении несущей способности в 2 раза. Предложенный способ может также применяться и для рам, но при этом необходимо учитывать вклад продольных сил в расчетные напряжения [10].
Отметим, что в сварных конструкциях еще одним эффективным способом изменения сечения является изменение высоты стенки [5]. На практике используют не криволинейное очертание балки или ее поясов, а дискретную форму сечения. В разрезных сварных балках сечение обычно изменяют один раз, т.е. балку составляют из трех элементов, средний из которых проектируют по моменту в середине пролета, два крайних – по моменту в месте изменения сечения, а в балках пролетных строений автодорожных мостов сечение изменяют в 3-5 местах.
Литература:
- Андреев В.И., Потехин И.А. О равнопрочных и равнонапряженных конструкциях// Сб. тр. Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. 2007. С. 84-90.
- Чепурненко А.С., Языев Б.М. Оптимизация формы поперечного сечения сжатых стержней из условия устойчивости//Научное обозрение. 2012. № 6. — С. 45-49.
- Андреев В.И., Потехин И.А. Оптимизация по прочности толстостенных оболочек. М.: МГСУ, 2011. – 86 с.
- Варданян Г.С., Андреев В.И., Атаров Н.М., Горшков А.А. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности – М., Издательство АСВ, 1995. – 568 с.
- Горев В.В., Уваров Б.Ю., Филиппов В.В. и др. Металлические конструкции. В 3т. Т.1. Элементы конструкций: Учеб. для строит. вузов — М., Высш. шк., — 2004. – 551 с.
- Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика: Учеб. для строит. спец. вузов — М., Высш. шк., — 1986. – 607 с.
- Andreev V. I. The method of optimization of thick-walled shells based on solving inverse problems of the theory of elasticity of inhomogeneous bodies. Computer Aided Optimum Design in Engineering XII. WITpress. 2012. Pp. 189—201.
- V. Andreev, IA Potekhin Modeling equally strong cylinder based iterative approach // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, v. 4, is. 1, 2008, p. 79-84.
- Языев Б.М., Андреев В.И. Выпучивание продольно-сжатых стержней переменной жесткости при ползучести.[Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №4.– Режим доступа http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1259 (доступ свободный) – Загл . с экрана. – Яз. рус.
- Литвинов В.В., Языев Б.М. Энергетический метод в форме Тимошенко-Ритца для определения критических сил осевого сжатия круговой цилиндрической оболочки. [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №1.– Режим доступа http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2012/722 (доступ свободный) – Загл . с экрана. – Яз. рус.
I. The method of optimization of thick-walled shells based on solving inverse problems of the theory of elasticity of inhomogeneous bodies. Computer Aided Optimum Design in Engineering XII. WITpress. 2012. Pp. 189—201.
с экрана. – Яз. рус. Статический расчет подкрановой балки — Контрольная работа
Содержание
Введение………………………………………………………………………………3
1.
Исходные данные для проектирования…………………………………………..4
2. Статический расчет подкрановой балки…………………………….…………..4
2.1. Подбор сечения подкрановой балки…………………………………………..7
2.2 Автоматизированный расчет балки по программе “APSK”…………………..18
Заключение………………………………………………………………………….19
Список использованных источников………………………………………………20
Введение
Автоматизация расчётов и конструирования активно внедряется в практику проектирования объектов промышленного и гражданского строительства с целью получения более экономичных и прогрессивных конструкций, применения методов оптимизации, оценки и выбора решений и графического оформления результатов, существенного ускорения выполнения трудоемких расчётов, повышения их надежности.
- Исходные данные для проектирования
Сталь С235
Кол-во мостовых кранов:2 в режиме работы 6К
Грузоподъемность кранов: Q=50т
Пролет цеха: Lц= 24м
Пролет подкрановой балки: L=7м
Характеристики мостовых кранов:
Ширина крана: В=6,76м
База крана: К=5,25м
Габарит крана: H=3,15м
Свес опоры крана: B1=300мм
Давление колеса на подкрановый рельс: Fn=465кН
Масса крана с тележкой Gкр=66,5 т.
Масса тележки Gт=18 т.
Крановый рельс: КР-80
- Статический расчет подкрановой балки
Цель расчета: определение наибольших усилий Mmax и Qmax, возникающих в балке под воздействием двух подвижных кранов.
Расчётной схемой подкрановой балки является разрезная балка про-лётом, равным шагу колонн, с подвижной нагрузкой от двух сближенных мостовых кранов, которые работают одновременно.
Расчётное значение вертикальной силы, приходящееся на одно колесо крана, определяется по формуле:
[pic 1]
где [pic 2]– коэффициент надёжности по назначению, учитывающий
степень ответственности здания [1]; [pic 3]– коэффициент надёжности по нагрузке [1]; [pic 4] =0.85 – коэффициент сочетаний при учёте работы двух кранов группы режима работы 6К [1]; [pic 5]= 1.1– коэффициент динамичности при пролете балки 12 м и менее для группы режима работы кранов 6К; Fn – нормативное значение вертикального давления колеса мостового крана, определяется по таблице 1.
П
[pic 6]
Расчётное значение горизонтальной (тормозной) силы, приходящейся на одно колесо, определяют по формуле:
[pic 7]
где [pic 8]=1 – коэффициент динамичности для горизонтальной нагрузки при
группе режима работы кранов 6К.
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
Максимальный изгибающий момент в разрезной балке определяют для сечения, близкого к середине пролёта. Положение сечения, а также размещение кранов, соответствующее Mmax , определяется по правилу Винклера.
Для определения M max нужно систему подвижных грузов установить на балке так, чтобы середина подкрановой балки совместилась с серединой отрезка между равнодействующей и критическим грузом. Равнодействующая определяется от грузов, разместившихся на подкрановой балке.
Поскольку сечение с наибольшим моментом расположено близко к середине пролета балки, значение Mmax с допустимой погрешностью можно определить, пользуясь линией влияния момента в середине пролета, устанавливая краны по схеме, показанной на рис.
1.
[pic 12]
Рис. 1. Размещение колес кранов на линии влияния опорной реакции.
Расчётный изгибающий момент от вертикальной нагрузки:
[pic 13]
где [pic 14]=1.05 – учитывает влияние собственного веса балки;[pic 15]– сумма
ординат линии влияния по схемам рис. 1.
Гренадерский мост
Гренадерский мост через реку Большая Невка первоначально был расположен в створе Аптекарской площади, к которой примыкает улица Чапаева (бывшая Вулфова улица) и улицы Братства (Мало-Сампсониевский проспект). Своё название мост получил от находившегося поблизости, на Петроградской набережной, офицерского корпуса Гренадерского полка.
В 1758 году здесь был наведён наплавной Гренадерский мост с выводным пролётом для пропуска судов. Наплавной мост просуществовал недолго и в 1806 году был переведён вверх по течению к Финляндскому проспекту и бывшей Большой Дворянской улице.
В 1904-1905 годах на месте наплавного моста был сооружён 12-ти пролётный деревянный мост балочно-подкосной системы с двукрылым разводным пролётом посередине, состоящим из четырёх деревянных рам.
Разводка моста осуществлялась вручную. Деревянные опоры были защищены от навала судов и льда специальными кустами из деревянных свай.
В 1951 году по проекту инженера «Лендормостпроекта» В.В. Блажевича мост был перестроен в 18-ти пролётный с металлическими пролётными строениями из двутавровых балок. Разводной пролёт был заменён на металлический однокрылый с электромеханическим приводом. Были отремонтированы все деревянные опоры, а опоры разводного пролёта сооружены из металлических рам. Деревянное перильное ограждение заменено на металлическое сварное простого рисунка.
Работы по ремонту моста осуществляла вторая строительная контора треста «Ленмостострой» под руководством прораба В.А. Аланова. В таком виде мост просуществовал до 1975 года.
В 1971-1974 годах по проекту инженеров Ленгипроинжпроекта В.В. Демченко, Ю.Л. Юркова, Б.Б. Левина и архитектора Л.А. Носкова был сооружён новый 3-х пролётный металлический мост с разводным пролётом посередине.
Новый мост расположен на 90 метров ниже по течению от ранее существовавшего в створе правобережной набережной реки Карповки. Для расположения моста на этом месте пришлось преобразовывать подходы к нему на обоих берегах реки Большая Невка. На левом берегу в пределах новой предмостовой площади со стороны реки Карповка был построен однопролётный Аптекарский мост шириной 97.5 метров.
На правом берегу в пределах гранитных набережных Фокина и Выборгской набережной развязка движения транспорта решена в двух уровнях – в виде однопролётного транспортного тоннеля и проезда вдоль набережной. Для чего потребовалось вынести берег в сторону реки на 25 метров.
По своему внешнему виду новый Гренадерский мост напоминает Тучков мост через реку Малая Нева. Постоянные пролётные строения сооружены из металлических упруго защемлённых балок с криволинейным очертанием нижнего пояса. Защемление осуществлено с помощью анкеровки концевых консолей балок в опору моста. Такая конструкция пролётного строения применена впервые на разводном мосту в городе.
Длина моста между задними гранями устоев составляла 218.8 метра, ширина моста между осями перил – 27.0 метров.
Разводной пролёт однокрылый металлический цельносварной, раскрывающейся системы с шарнирно подвешенными противовесами с гидравлическим приводом. В закрытом состоянии – простая разрезная балка. Устои массивные железобетонные на свайном основании, облицованы гранитом.
Промежуточные опоры массивные железобетонные на свайном ростверке, облицованы гранитом. Покрытие на проезжей части и постоянных пролётах асфальтобетонное по ортотропному настилу, на разводном пролёте – эпосланбетонное по ортотропному настилу. На тротуарах уложен песчаный асфальт. Тротуар отделён от проезжей части металлическим ограждением.
На мосту установлена металлическая пространственная сварная решетка без тумб с выпуклыми стержнями.
На устоях и опорах установлен гранитный парапет. Освещение на мосту подвесное. На каждой подвеске по три плафона.
Строительство моста осуществляло СУ-1 треста «Ленмостострой» под руководством главного инженера Е.В. Лейкина и прораба А.Н. Кулибина. Технический надзор вели инспектора Дирекции – В.И. Скрынников и Г.Ф. Шишилов.
В 1992 году силами РСУ-5 была выполнена полная окраска металлоконструкций пролётных строений моста. В 2000 году по заказу Управления мостового хозяйства выполнен ремонт полимерного покрытия на разводном пролёте моста.
В 2002 году было выполнено устройство опытной полосы полимерного покрытия на разводном пролёте организацией ЗАО «АБЗ Дорстрой», также окраска фасадов пролётных строений организацией ЗАО «Кантемировский мост».
В 2004 году на сооружении выполнена полная замена полимерного покрытия на разводном пролёте, включая зону трамвайного пути и тротуаров, на литой асфальтобетон. Работы проводило ЗАО «Лемминкяйнен Дорстрой».
В ноябре 2004 года ДЭУ Асфальт «Невадорстрой» выполнило замену дорожного покрытия на проезжей части стационарных пролётов.
В 2005 году ООО «БВР» произвело окраску постоянных пролётных строений моста. В апреле этого же года ООО «БалтМостСтрой» заменило разрушенные водоотводные лотки, расположенные в устоях моста.
В ноябре 2008 года силами ЗАО «Строй Сервис Плюс» начаты, а в мае 2009 года завершены работы по капитальному ремонту трамвайных путей на сооружении с заменой дорожного покрытия. Заказчик работ – СПб ГКУ «Дирекция транспортного строительства».
В ноябре 2012 года СПб ГУП «Мостотрест» выполнило работы по устройству нового дорожного покрытия тротуаров на стационарных пролётах из литого асфальтобетона. В этом же году выполнены работы по окраске фасадов, тротуарных консолей и силового ограждения проезжей части. Подрядчик работ – ЗАО «Кантемировский мост». Заказчик – СПб ГКУ «Дирекция транспортного строительства».
В 2013 году в рамках ремонта на сооружении выполнена замена дорожного покрытия проезжей части стационарных пролётов моста.
Генеральный подрядчик работ – ООО «МТЭР». Заказчик работ – СПб ГКУ «Дирекция транспортного строительства».
Неразрезные балки — Справочник химика 21
Резервуары на трех, четырех и большем числе опор рассчитывают как многоопорные неразрезные балки.. [c.121]
При оиределении расстояния между опорами трубопровод, лежащий на свободных опорах, рассматривают как неразрезную балку. Максимальный изгибающий момент [c.256]
Характер распределения нагрузки и соотношение пролетов неразрезной балки постоянного сечения представлены на рис. 11. [c.36]
После определения толщины стенки трубу следует проверить на напряжения от собственного веса и ветровых нагрузок. Для этого должны быть известны конфигурация трубопровода и способ его крепления. В зависимости от протяженности, характеристики среды и эксплуатационных требований трубопроводы можно укладывать в земле, в трубных лотках и по воздуху — на стойках или специальных эстакадах.
Из соображений эксплуатации последний способ предпочтителен для внутриустановочных трубопроводов. Трубопроводы могут прокладываться по воздуху с промежуточными опорами и без них. В первом случае трубопровод рассматривается как неразрезная балка на многих опорах, во втором — как балка на двух концевых опорах. [c.315]
Механические напряжения в элементах вала и величину его прогиба определяют поверочным расчетом. В расчетах напряжений многоопорный коленчатый вал рассматривают как разрезную балку, разделенную сечениями, проходящими через середины опор. Расчетными являются три положения колена, соответствующие наибольшим радиальной и тангенциальной силам и крутящему моменту. Величину крутящего момента определяют, учитывая момент, передаваемый на соседние колена. В расчетах деформаций многоопорный вал рассматривают как неразрезную балку. Угловое смещение шеек вала на опорах должно быть не более 0,001 рад. В случае посадки на вал ротора консольного электродвигателя наибольшее угловое смещение обычно возникает на первой опоре.
[c.429]
Для аппаратов с числом опор больше трех изгибающий момент (аналогично аппарату на трех опорах) рассчитывают как для неразрезной балки постоянной жесткости с равными пролетами при помощи уравнений трех моментов, но с учетом потребного числа опор рассматриваемого аппарата. [c.185]
Расчет корпуса аппарата на изгиб от силы тяжести производится как расчет неразрезной балки кольцевого сечения постоянной жесткости, лежащей на двух, трех и более опорах, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой. Наиболее частыми в практике химического аппаратостроения являются случаи установки горизонтальных цилиндрических аппаратов на двух и трех опорах. [c.334]
Величины допустимых пролетов, приводимые в нормах, обычно устанавливаются на основе рассмотрения трубопровода как многопролетной неразрезной балки, т. е. без учета его реальной пространственной конфигурации. [c.170]
Расчет в этом случае производится, как для неразрезной балки на многих опорах, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой д на единицу длины (в нагрузку входят веса плит, рам и наполняющего их осадка.
Расчет тонких балок дан ниже на стр. 407 и следующих. Следует помнить, что определение реакций опор и напряжений должно производиться при разных схемах нагружения. Например, в балке на трех опорах, с двумя одинаковыми проле- [c.308]Можно поставить условие, чтобы в рабочем состоянии фильтрпресса все опоры лежали на одной прямой, т. е. чтобы балка работала как неразрезная балка на жестких опорах. [c.310]
Длинные аппараты приходится изготовлять многоопорными, так как расстояние между опорами в многоопорных тяжелых барабанах из соображений жесткости нежелательно делать больше 20 м. Число опор в современных цементных печах доходит до 9. С точки зрения расчета многоопорный барабан представляет собой статически неопределимую конструкцию, типичную неразрезную балку. Для решения этой балки лучше всего воспользоваться теоремой о трех моментах. [c.550]
Несущие балки фильтрпресса могут иметь промежуточные опоры, / или эти балки можно выполнять в виде шпренгельных ферм.
В пер-I вом случае балки рассчитывают как неразрывные многопролетные, I нагруженные равномерно распределенной нагрузкой от веса плит, рам, осадка. Расчет неразрезной балки следует проводить для раз-I личных случаев ее нагружения. [c.251]
Резервуары из трех, четырех и большем числе опор рассчитываются как многоопорные неразрезные балки. [c.143]
Сдвоенные подшипники, раздвинутые на расстояние двух диаметров вала, не позволяют его концам свободно поворачиваться в своей плоскости (вал защемлен по концам при поперечном изгибе). В этом случае, как показали эксперименты, расчетная длина принимается между центрами наружных подшипников, так как в них раньше выбираются зазоры из-за поворота концов изогнутого вала. При дальнейшем увеличении расстояния между подшипниками в одной опоре вал будет приближаться к неразрезной балке и рассчитывать его следует как таковую. [c.9]
Жесткость вала в случае его касания по четырем точкам будет значительно больше, чем двухопорного.
Если решить неразрезную балку, то можно получить следующие формулы для определения прогиба и жесткости вала в месте посадки колеса [c.62]
Трубопровод рассматривается как многопролетная неразрезная балка. Максимальный изгибающий момент, возникающий над промежуточными опорами, равен [c.97]
Сказанное, как мы уже отметили, относится к неразрезным балкам с одинаковыми пролетами. Прибавим, что для таких балок наименьшей основной частоте соответствует форма изгиба, при которой колебания в двух смежных пролетах имеют, как правило, различные знаки (фиг. 163, первая схема), а наибольшей основной частоте — форма [c.453]
Трубопровод рассматривают как многопролетную неразрезную балку с максимальным изгибающим моментом над промежуточными опорами [c.285]
Пластическое разрушение. В общем случае толстостенную трубу, используемую в системах внутренней разводки, рассматривают как горизонтальную неразрезную балку с величиной пролета I, нагруженную внутренним гидростатическим давлением р и равномерно распределенной нагрузкой зависящей от размеров поперечного сечения трубы, плотности применяемого материала, а также плотности транспортируемой среды.
[c.156]
Угольник или швеллер, на который опираются пяты свода между стойками, представляет собой неразрезную балку с несколькими опорами. Однако в целях простоты и большей надежности ее считают состоящей из нескольких отдельных балок, опирающихся на концах и равномерно нагруженных. [c.378]
Анкерные пояса изготовляют из железобетона и рассчитывают как неразрезные балки. Величину пролетного и опорного моментов определяют по формуле 01 [c.120]
В таких перекрытиях используют один тип полнотелой гладкой плиты шестиугольной формы. Эти плиты просты в изготовлении и удобны при монтаже. Они могут быть изготовлены с предварительным напряжением и без предварительного напряжения. Средняя часть шестиугольной плиты представляет собой элемент неразрезной балки с пролетом в свету, равным 3000 мм, а две треугольные ее части — консоли с максимальным вылетом 1500 мм. Наибольший монтажный вес (5000 кг) имеют капитель и плита.
[c.137]
Следует обратить внимание на некоторые особенности пользования табл. П6.3, а. Собственная частота пустой трубы довольно нечувствительна к толщине ее стенки, поскольку как ее вес, так и ее жесткость приблизительно прямо пропорциональны толщине стенок. Влияние веса жидкости в трубе или ребер на трубе может быть, однако, существенным и изменяться одновременно с толщиной стенок. Из рассмотрения рис. 7.15 следует, что собственная частота для третьей моды колебаний однонролетной балки будет примерно равна частоте первой моды для трехиролетной неразрезной балки такой же общей длины. Из табл. П6.3, а видно, что это действительно так. (Для приведения обоих вариантов к общей основе сравнения следует умножить константу частоты для трехпролетной балки на 9, т. е. на квадрат числа пролетов.) [c.152]
Плоское днище опирается на Пр радиально расположенных ребер. Для расчета выделяется полоска единичной щирины, которая опирается на радиальные ребра как неразрезная балка (рис.
2.9), работающая по схеме изгибно-жесткой нити. Число радиальных ребер Пр принимается кратным 4. Расстояние между ребрами по краю днища [c.112]
Если ЕхРг= р2р2 = 02, получим 51=1,117/1, т. е. реакции средних опор неразрезной балки на четырех жестких опорах, как и должно быть. [c.309]
Рассмотрим неразрезную балку (фиг. 269) с я пролетами ш п- — опорах и с двумя консолями. Вырежем из балки два смежных пролета (фиг. 270) и заменим связь с балкой моментами Жг 1 и приложенными к концам выде- [c.407]
Гофрированные листы рассчитывают по обычным формулам сопротивления материалов как двухопорные или неразрезные балки с недеформируемым контуром. Расчетные характеристики и соответствующие коэффициенты условий работы стеклопластика принимают по табл. 8.5. Предельные прогибы изгибаемых гофрированных листов завийят от величины пролета при пролете до 1,5 м прогиб должен быть не более 1/75 пролета, при пролете до 3 м—не более 1/125 пролета.
[c.334]
В светопрозрачных ограждениях лучше использовать длиннрмерные листы. В этом случае гофрированный лист рассчитывают как неразрезную балку. Такое использование листов дает заметную экономию по сравнению с однопролетной схемой за счет снижения величин изгибающих моментов и особенно прогибов. Для средних пролетов значение А в формуле 8.11 в этом случае будет равным [c.335]
Рассмотрим цилиндрический аппарат, установленный на двух (рис. IV. 41) или трех опорах, имея в виду, что при большем числе опор расчет изгибающего момента будет вестись аналогично при помопщ уравнений трех моментов [85] (но с учетом нового числа опор). При расчете рассматриваем аппарат как неразрезную балку постоянной жесткости с равными пролетами. [c.304]
Несущая часть в этом случае рассчитывается как неразрезная балка на многих опорах, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой q на единицу длины (в нагрузку входят веса плит, рам и наполняющего их осадка).
Расчет таких балок дан ниже. Следует помнить, что определение реакций опор и напряжений должно производиться при разных схемах нагружения. Например, в балке на трех опорах, с двумя одинаковыми пролетами, нагруженной по всей длине, реакции крайних опор равны 0,375д/ (/ — длина пролета), средней — , 2Ъql, а максимальный изгибающий момент 0,0703дР. В той же балке, в которой нагружен один лишь пролет, реакция левой опоры 0,4375 /, средней — 0,625 /, реакция правой опоры отрицательна и равна 0,0625 (//, а максимальный момент равен 0,0957 /». [c.230]
Amazon.com: Precision Instruments PREC3FR250F Серебряный 1/2-дюймовый динамометрический ключ с раздельной балкой и гибкой головкой: Инструменты и товары для дома
В целом, это очень практичный выбор динамометрического ключа, в основном из-за его надежной точности и доступной цены. Ни один динамометрический ключ не подходит для всего, и существует множество различных конструкций, которые наилучшим образом соответствуют конкретным задачам и личным предпочтениям.
например. более короткая или длинная, фиксированная или гибкая головка, прямая индикация или сигнальная, реверсивная и т. д.У меня есть несколько различных динамометрических ключей, в том числе пара последних моделей Snap-on TechAngle, несколько типов с прямой индикацией и несколько циферблатных ключей Tohnichi (но ни одного с заводной пружиной). Все они разные, и ни один из них не может быть описан как лучший, просто лучший для конкретного приложения. Если гаечный ключ не требуется для какого-либо производственного или повторяющегося использования, в первую очередь всегда следует учитывать точность. Долговечный надежный 4%-ный ключ намного лучше, чем дешевая заводная модель, заявляющая о 3%-й точности, когда она новая! ИМО, единственными кликерами, заслуживающими рассмотрения, являются ключи с расщепленной балкой, так как большинство типов кликеров марки acme ужасно ненадежны, и их лучше избегать (растягивающие пружины и очень непостоянные механизмы щелчка).Snap-on, Norbar и т. д. делают такие хорошие, но их покупка довольно дорогая, и после этого требуется регулярная калибровка, чтобы держать ее под контролем (больше денег и времени).
Этот гаечный ключ очень похож на Snap-on версию (которая также производится Precision Instruments), и у меня есть оба… но различия не такие, как вы могли ожидать! Да, Snap-on немного красивее, с лучшей полировкой со всех сторон, а не только сверху, немного более красивым футляром для хранения и более красивой головкой с трещоткой с пометкой Snap-on USA; но моя версия Snap-on также имеет очень грубую регулировку настройки, которая застревает при повороте винта с накатанной головкой, плюс эта штука стоит значительно больше денег.Ключ с разъемной балкой Snap-on имеет более мягкую посадку, которая уплотняет конец металлического корпуса рядом с торцом привода торцевой головки, в то время как модель Precision Instruments выглядит незаконченной и на самом деле гремит о разъемную балку внутри. Оба ключа имеют храповик, и оба предлагают комплекты для восстановления храповика. У SO есть трещотка 36T, а у PI — 32T. Тем не менее, Snap-on имеет превосходное гибкое соединение для головы. Он движется легко и более ощутимо (более чем в два раза дальше).
По какой-то странной причине ось PI очень жесткая, а диапазон движения очень небольшой.TechAngle снова стал более гибким. Здесь много качелей и каруселей, так что потерпите меня. Мой ключ PI на самом деле издает более громкий и обнадеживающий «щелчок», чем SO, что очень важно, если учесть, что это единственный сигнал, который вы получаете. У SO черный циферблат, а у PI белый циферблат, однако у этого нового PI, похоже, на циферблате есть следы коррозии или металлического мусора. Я приложил несколько фотографий, чтобы показать, что я имею в виду.
В любом случае, если оставить в стороне мелкие придирки, это отличный гаечный ключ в большом диапазоне размеров, который продается по очень конкурентоспособной цене на Amazon.Он обеспечивает надежную долговременную точность, намного превосходящую точность моделей с заводным кликером, быстро настраивается и прост в использовании, его не нужно ослаблять (заводить) после каждого использования, и он стабильно работает в широком диапазоне своего масштаба (20 -100%, в отличие от большинства других гаечных ключей, которые лучше всего работают в среднем масштабе).
Определенно выбор с меньшей ответственностью для таких вещей, как зажимные гайки, где исключительная точность гораздо менее важна, чем постоянная скорость и точность (затяжка гаек с 90 футо-фунтов до 93 совершенно нормально, но крутить их до случайных цифр, таких как 150 фунтов, глупо.. еще хуже, если одни 100, а другие 180!). Этот гаечный ключ работает только в направлении по часовой стрелке (сверху), что нормально, и не должно вызывать проблем, потому что нереверсивная храповая головка также защищает его от неправильного использования. Одним очевидным ограничением этого ключа является тот факт, что он не указывает на приближение к заданному значению, так что просто имейте это в виду. Кажется, что между этими гаечными ключами есть некоторые несоответствия в производстве, поэтому я могу только сообщить о своем опыте.Надеюсь, это поможет кому-то.
Добавлено: гаечный ключ Snap-on с разъемной балкой поставлялся с надлежащим сертификатом калибровки (испытания), подтверждающим его фактическую эффективность, но ключ Precision Instruments поставлялся только с «Сертификатом соответствия калибровке», в котором говорится, что его точность составляет не более 4%.
Управление океанических исследований NOAA
Гидролокатор с разделенным лучом — тип активного гидролокатора, который использует звук для изучения состава нашего океана.Независимо от того, прикреплена ли она к корпусу корабля, опоре, автономному подводному аппарату, системе профилирования водяного столба или даже стационарна на морском дне, эта машина работает, излучая одиночный вертикальный звуковой импульс, называемый «пинг», на определенной частоте. , затем прослушивание возврата эха. Этот импульс предоставляет информацию о биологии и геологии под поверхностью моря. В то время как гидролокатор с расщепленным лучом можно адаптировать к целям экспедиции, более низкие частоты особенно полезны для обнаружения аномалий на морском дне, наблюдения за организмами в толще воды и оценки биомассы для рыболовства.
Как это работает?
Сонар с расщепленным (или однолучевым) лучом состоит из двух основных частей: преобразователя, который действует как подводный динамик, который посылает и принимает звуковые импульсы вниз через толщу воды, и приемопередатчика или надводного устройства, которое работает с корабль, чтобы управлять настройками пингов преобразователя и преобразовывать возвращающуюся необработанную звуковую энергию в пригодные для использования данные.
Этот преобразователь с расщепленным лучом установлен на корпусе корабля NOAA Okeanos Explorer и действует как подводный динамик.Сначала он излучает сигнал на определенной частоте (измеряется в килогерцах) от оранжевого преобразователя. Этот звуковой луч расширяется по мере того, как он проходит через толщу воды. Когда сигнал попадает в окружающую воду с разницей в плотности и/или скорости звука, звук отражается эхом и принимается оранжевым компонентом этого преобразователя. Преобразователи гидролокатора с расщепленным лучом уникальны, поскольку преобразователь способен как излучать, так и принимать звук, тогда как многолучевые гидролокационные системы имеют отдельные массивы передатчика и приемника. Изображение предоставлено Simrad. Скачать увеличенную версию (jpg, 231 КБ).
В отличие от многолучевого сонара, который использует несколько преобразователей, чтобы покрыть большую часть территории для картирования, гидролокатор с разделенным лучом использует только один преобразователь для излучения одиночных звуковых лучей, которые проходят вертикально вниз по толщине воды.
Как следует из названия, технология «расщепленного луча» относится к уникальной форме «x», которую формируют излучаемые звуковые волны.Перекрещенные звуковые лучи помогают отслеживать, где именно находится объект, что обеспечивает более подробную информацию, чем другие однолучевые сонары. Подобно лучу фонарика, звук сонара расширяется по мере того, как он проходит глубже, что формирует конус излучаемого звука. Когда импульс попадает в какой-либо объект с плотностью или скоростью звука, отличной от окружающей воды, импульс отскакивает от него и возвращается к датчику с расщепленным лучом.
Эхограмма, полученная гидролокатором с расщепленным лучом во время экспедиции Okeanos Explorer «Открывая глубины: исследование отдаленных морских охраняемых районов Тихого океана» в 2017 году.На этой эхограмме показаны эхо-сигналы, которые возвращаются обратно к датчику по мере движения корабля. Красной чертой является морское дно, где наблюдается наибольшее количество обратного рассеяния, указывающее на твердое дно.
Верхние синие и зеленые области изображают плотные слои биологии, отражающие меньше звука. Две большие вертикальные линии указывают на наличие шлейфов воздушных пузырей, исходящих от морского дна; воздух имеет другую скорость звука по сравнению с водой, поэтому гидролокатор с расщепленным лучом может обнаруживать эти просачивания на морском дне.Эта карта помогает ученым определить регионы, требующие дополнительных исследований. Изображение предоставлено Управлением океанических исследований NOAA, Discovering the Deep: Exploring MPA отдаленных районов Тихого океана. Скачать увеличенную версию (jpg, 79 КБ).
Глубина объекта вычисляется путем измерения времени, которое требуется сигналу, чтобы покинуть датчик, попасть в объект и вернуться к датчику. Чем дольше звук возвращается, тем глубже объект находится от преобразователя.Сонар с расщепленным лучом также собирает информацию об обратном рассеянии, которая может предоставить подробную информацию о составе объекта.
Например, если морское дно твердое и каменистое, будет больше возвращающегося звука, в то время как более грязное или мягкое морское дно будет поглощать гораздо больше пинга, что приведет к более слабому эху. Обратное рассеяние также может дать ученым информацию об объектах в толще воды, таких как рыба, пузырьковые шлейфы и объекты морского наследия.
Что дальше?
При движении платформы гидролокатор с расщепленным лучом собирает данные о том, где объекты лежат на пути звука, а затем отправляет информацию на надводные или встроенные компьютеры.Эта собранная информация обрабатывается учеными, которые преобразуют точки данных в карту, которая визуализирует диапазон глубин. Это визуальное представление звука называется эхограммой.
Приемопередатчик гидролокатора с разделенным лучом на борту корабля NOAA Okeanos Explorer , который использовался во время морских приемочных испытаний и картирования EM 304 в 2021 году.
Этот трансивер находится в сухом месте над бортом корабля и отвечает за контроль частоты в килогерцах, излучаемой корабельным преобразователем. Изображение предоставлено NOAA Ocean Exploration, 2021 EM 304 Sea Acceptance Testing and Mapping Shakedown. Скачать увеличенную версию (jpg, 1,6 МБ).
Почему это важно?
Некоторые гидролокаторы с расщепленным лучом, наряду с многолучевыми гидролокаторами, имеют более низкие частоты, чем другие гидролокаторы, что делает расщепленный луч идеальным для путешествий на большие расстояния для картирования морского дна и толщи воды. Гидролокатор с расщепленным лучом можно использовать отдельно для изучения общей геологической формы и состава морского дна или вместе с другими гидролокационными системами для создания более широких и обширных карт высокого качества.Картографирование помогает не только в науке об океане, но и в разведке нефти и газа, позволяя классифицировать гидролокатор с разделенным лучом соответственно как систему научного класса или систему рабочего класса.
Помимо составления карт, сонар с расщепленным лучом играет ключевую роль в изучении биологического состава нашей водной толщи. Обнаружив организмы в нашем океане, ученые изучают состав среды обитания, биологическое распределение и оценку запасов рыбы, чтобы понять здоровье нашего океана и разнообразие наших вод.Гидролокатор с разделенным лучом является ключевым инструментом для погружений в толще воды, которые представляют собой погружения с дистанционно управляемым транспортным средством, которые используются для изучения и записи разнообразной жизни в океане.
Во время демонстрации технологий в Мексиканском заливе в 2018 году команда по калибровке склоняется над Okeanos Explorer, чтобы прикрепить калибровочные сферы к большой леске для удочки, называемой «спектральной линией». Для поддержания точности гидроакустические системы с расщепленным лучом требуют калибровки, которая выполняется путем подвешивания металлических сфер на глубине 15–20 метров (49–66 футов) под корпусом корабля, чтобы гидроакустические системы могли обеспечить правильные и точные показания силы цели.
Изображение предоставлено демонстрацией технологий в Мексиканском заливе. Скачать увеличенную версию (jpg, 9,2 МБ).
Биологическое и геологическое картирование — важный первый шаг в исследовании океана. Собирая информацию о размерах, расположении и ориентации объектов в толще воды и на морском дне, ученые продолжают открывать новые места и организмы, которые требуют дальнейшего изучения с помощью подводных аппаратов.Будь то картографирование объектов морского наследия, моделей биологического поведения, подводной среды обитания или гор и хребтов нашего морского дна, гидролокатор с расщепленным лучом является эффективным инструментом для изучения состава нашего океана.
SONAR , сокращение от Sound NAvigation and Ranging , представляет собой инструмент, использующий звуковые волны для исследования океана. Ученые в основном используют гидролокатор для разработки навигационных карт, обнаружения подводных опасностей для навигации, поиска и идентификации объектов в толще воды или на морском дне, таких как археологические памятники, а также для картирования самого морского дна.
При гидроакустической съемке платформа оснащается группой физических датчиков, называемых массивом преобразователей. Этот массив излучает акустический сигнал или звуковой импульс в воду. Если объект находится на пути звукового импульса, он отражается от объекта и возвращает «эхо» в массив. Затем массив может измерить силу сигнала. Определяя время между испусканием звукового импульса и его приемом, можно определить дальность и ориентацию объекта.
Все о динамометрическом ключе с разъемной балкой
Лучшие динамометрические ключи с разъемной балкой
Что такое динамометрический ключ с разрезной балкой?
В этой статье мы поговорим о динамометрических ключах с разъемным стержнем: преимуществах, недостатках и способах их использования.
Чрезвычайно важно применять такой крутящий момент, как указано в настройках производителя. Если вы приложите слишком много усилий, вы можете повредить или даже испортить застежку. Если вы приложите недостаточный крутящий момент, существует риск того, что болт вывернется обратно.
Лучшие динамометрические ключи с расщепленной балкой долговечны, эффективны, точны и даже значительно дешевле. Хотя электронный динамометрический ключ является наиболее точным, его цена значительно выше, чем у балочного динамометрического ключа.
Балочный динамометрический ключ Преимущества
Итак, вот преимущества использования динамометрического ключа с разъемной балкой:
∙ Точность при выполнении различных работ: точность ключей с раздельным крутящим моментом иногда достигает 2 процентов.
∙ Прибор измеряет крутящий момент от 0 до максимума.
∙ Возможность измерения крутящего момента в обоих направлениях.
∙ Он прост и удобен в использовании.
Недостатки динамометрических ключей с расщепленным стержнем
С другой стороны, недостатков не так уж и много:
∙ Чтобы обеспечить постоянную точность инструмента, необходимо проводить периодическое техническое обслуживание.
∙ Для обеспечения точности при использовании инструмента следует следить за шкалой.
Как пользоваться динамометрическими ключами с разъемной балкой
Ну и следующий вопрос, как пользоваться балочным динамометрическим ключом. Как уже упоминалось, использовать динамометрический ключ с балкой просто и легко. Необходимо выполнить два простых шага:
1. Убедитесь, что шкала показывает ноль. Введите желаемый уровень крутящего момента на шкале ключа. Не забывайте всегда сверяться с инструкциями производителя, так как приложение слишком большого крутящего момента может повредить болт или крепежную деталь.
2. Прикрепите муфту к болту, чтобы затянуть или ослабить его.Поверните по часовой стрелке, чтобы затянуть болт, и против часовой стрелки, чтобы ослабить его. Остановитесь, как только вы достигнете необходимого крутящего момента.
Кроме того, балочные динамометрические ключи являются хорошей альтернативой цифровым динамометрическим ключам, если вы ищете недорогой вариант.
Прежде чем купить следующий динамометрический ключ с балкой, убедитесь, что вы выбрали инструмент профессионального уровня. Инструменты Olsa поддерживаются ограниченной пожизненной гарантией и 100% гарантией качества.Ниже вы можете ознакомиться с динамометрическим ключом с разъемной балкой и нашим выбором динамометрических инструментов.
Split-Beam, Гидролокатор рыболовства Аляски, Департамент рыболовства и дичи Аляски
Эхограмма гидролокатора с расщепленным лучом (справа) представляет эхо-сигналы, отраженные от каждой рыбы, в виде серии точек, называемых следом рыбы. Техники подсчитывают следы рыбы на эхограммах, а биологи затем используют эти подсчеты для оценки численности.
Гидролокатор с разделенным лучом
В 1990-х годах Департамент рыболовства и охоты Аляски расширил свой набор инструментов гидролокатора, представив гидролокатор с разделенным лучом.
Сонар с расщепленным лучом технически сложен в эксплуатации, но биологи могут использовать его для сбора информации о трехмерном положении рыбы и направлении движения, чтобы отличать рыбу, мигрирующую вверх по течению, от рыбы и мусора, движущейся вниз по течению. Биологи могут использовать сонар с расщепленным лучом для обнаружения рыбы, плавающей далеко от берега.
Когда гидролокатор с разделенным лучом является подходящим инструментом для работы
Сегодня биологи могут более легко и точно собирать информацию о положении рыбы, направлении движения и размере, используя технологию DIDSON.Но гидролокатор с расщепленным лучом по-прежнему остается лучшим инструментом для обнаружения рыбы на больших расстояниях. В то время как биологи могут использовать технологию DIDSON для обнаружения рыбы на расстоянии около 150 футов от датчика, они могут использовать гидролокатор с расщепленным лучом для обнаружения рыбы на расстоянии около 1000 футов от датчика. Два проекта сонара ADF&G требуют дальнего обнаружения рыбы и используют гидролокатор с расщепленным лучом — гидролокатор Pilot Station и гидролокатор Eagle, оба расположены на реке Юкон.
Попадание в воду
Чтобы развернуть датчик гидролокатора с расщепленным лучом, техники гидролокатора устанавливают датчик на штатив и погружают его недалеко от берега.Затем они направляют луч сонара преобразователя в сторону от берега и перпендикулярно течению реки вдоль участка дна реки с гладким однородным уклоном. Они должны направлять луч преобразователя достаточно близко ко дну реки, чтобы рыба не могла проплыть под ним незамеченной, но достаточно высоко, чтобы контакт с речным дном не мешал обнаружению эхосигналов рыбы акустическим шумом.
Многочисленные перекрывающиеся следы рыбы трудно различить и сосчитать. Первоначально следы рыбы печатались на бумажных картах (слева).Сегодня данные сонара с расщепленным лучом собираются и обрабатываются на компьютерах (в центре и справа). Техникам по-прежнему необходимо различать и подсчитывать отдельные следы рыбы, но несколько программных инструментов помогли упростить этот процесс.
- Твиттер
- Google+
- Реддит
Что такое светоделители? | Эдмунд Оптикс
Конструкция светоделителя | Типы светоделителей
Светоделители — это оптические компоненты, используемые для разделения падающего света с заданным соотношением на два отдельных луча.
Кроме того, светоделители можно использовать в обратном порядке для объединения двух разных лучей в один. Светоделители часто классифицируют по их конструкции: кубические или пластинчатые (табл. 1).
| Таблица 1: Сравнение куба и плиты Bownsplitters | |
|---|---|
| Cube Beamsplitters 7 Plate Bownsplitters | |
| Рис. 1. Кубический светоделитель | Рис. 2. Пластинчатый светоделитель |
| Светоделители Cube состоят из двух обычно прямоугольных призм (рис. 1).Поверхность гипотенузы одной призмы покрыта, а две призмы склеены вместе, так что они образуют кубическую форму. Во избежание повреждения цемента рекомендуется направлять свет на призму с покрытием, которая часто имеет контрольную метку на отшлифованной поверхности. | Пластинчатые светоделители состоят из тонкой плоской стеклянной пластины, на которую нанесено покрытие на первую поверхность подложки (рис. |
2). Большинство пластинчатых светоделителей имеют антиотражающее покрытие на второй поверхности для устранения нежелательных френелевских отражений.Пластинчатые светоделители часто рассчитаны на 45° AOI. Для подложек с показателем преломления 1,5 и AOI 45° расстояние сдвига луча (d) можно приблизительно определить с помощью уравнения на рисунке 2.| Таблица 2: BeamsPlitter Construction | преимуществ | |
|---|---|---|
Cube Beamsplitters
| ||
| Пластинчатые светоделители |
|
|
рис. 2)Типы светоделителей
Стандартные светоделителиобычно используются с неполяризованными источниками света, такими как естественный или полихроматический, в приложениях, где состояние поляризации не важно.Они предназначены для разделения неполяризованного света с определенным соотношением отражения/пропускания (R/T) с неопределенными тенденциями поляризации.
Поляризационные светоделители предназначены для разделения света на отраженный S-поляризованный и прошедший P-поляризованный лучи. Их можно использовать для разделения неполяризованного света в соотношении 50/50 или для приложений с разделением поляризации, таких как оптическая изоляция (рис. 3).
Рисунок 3: Поляризационный светоделитель Неполяризующие светоделители разделяют свет на определенное отношение R/T, сохраняя исходное состояние поляризации падающего света.
Например, в случае неполяризующего светоделителя 50/50 передаваемые состояния поляризации P и S и отраженные состояния поляризации P и S разделяются в проектном отношении. Эти светоделители идеально подходят для поддержания поляризации в приложениях, использующих поляризованный свет (рис. 4).
Дихроичные светоделители разделяют свет по длине волны. Варианты варьируются от объединителей лазерных лучей, разработанных для определенных длин волн лазера, до широкополосных горячих и холодных зеркал для разделения видимого и инфракрасного света.Этот тип светоделителя обычно используется во флуоресцентных приборах.
Поскольку безопасность навигации зависит от точного знания подводных объектов, любые улучшения в способности различать эти объекты представляют большой интерес. В конечном итоге это отражает эффективность обнаружения дна используемой батиметрической измерительной системы (чаще всего многолучевого гидролокатора). В этом исследовании оценивается использование данных водяного столба для обнаружения дна нетрадиционным способом, т. е. анализом угловых рядов вместо временных рядов.Предлагаемый алгоритм основан на методе индикатора отклонения луча (BDI) с включением фазовой информации. Он последовательно оценивает каждый временной интервал (угловой ряд), применяя абсолютные и относительные пороговые фильтры для выбора огибающих эха на основе данных интенсивности. Затем фазовые данные каждой огибающей эха анализируются на пересечение нуля (поперек лучей), которые затем преобразуются в углы. С помощью многолучевого эхолота EM 2040P MkII были исследованы четыре различных типа рельефа морского дна на мелководье, и собранные наборы данных были оценены с акцентом на обнаружение цели или морского дна в различных геометриях. Полученные результаты показывают, что бывают случаи, когда анализ, выполненный только в рамках временного ряда, даже с использованием признаков множественного обнаружения, может быть xx неполным и может быть дополнен анализом, выполненным в рамках лучевого ряда (PDI). Особо примечательная геометрия включала мачтоподобные объекты, прерывистые поверхности или элементы, чья поперечная протяженность ограничена в основном небольшим диапазоном углов падения, что требовало многократного обнаружения в одном и том же луче. |
С этой целью ранее были разработаны различные алгоритмы обнаружения морского дна или других целей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Два наиболее распространенных метода основаны на анализе временных рядов или угловых рядов, хотя, безусловно, наибольшее внимание уделялось временным рядам. Возможность записи как амплитудных, так и фазовых данных водной толщи позволяет проводить разработку и тестирование новых алгоритмов в постобработке.
Таким образом, получаются пары время-угол, определяющие измерения глубины. Такой метод, называемый здесь индикатором отклонения фазы (PDI), может применяться в качестве альтернативы и, главным образом, в дополнение к существующим в настоящее время методам.
Такие результаты подчеркивают идею о том, что наилучший метод обнаружения является результатом комплексного использования всех доступных методов.Динамометрический ключ с гибким разъемным стержнем 1/2 дюйма
●Допуск крутящего момента: по горизонтали ±4%; согнуты ±4%~±10%.
● Механизм без динамометрической пружины: не требует сброса после использования, что продлевает срок службы инструмента.
● Крышка зубчатой петли содержит функцию блокировки, которая может предотвратить изменение настройки.
● Панель отображает Нм (фут-фунт) на рукоятке.
● Мягкая ручка из TPR обеспечивает маслостойкость, удобство и простоту управления.
●Сильная обратная связь и громкий щелчок при достижении требуемого крутящего момента.
●Качество соответствует стандартам DIN ISO 6789 и ASME B107.300-2010.
Гибкий динамометрический ключ с разрезным стержнем 1/2 дюйма
Модель №. | Спуэр Драйв (дюйм.) | Зубы | Крутящий момент | Выпускной | Общий длина | Сеть Масса | Корр. (шт) | |||
Н-м | фут-фунт | мм | дюйм | кг | фунты | |||||
ТВ-184250F | 1/2 | 32 т | 54-339 | 40-250 | 5 | 590 | 23-2/9 | 1. | ||
