Maszyny z pulsatorami i wibratory bezwładnościowe

Maszyny z pulsatorami

Coraz chętniej stosuje się maszyny z pulsatorami o napędzie hydraulicznym i rzadziej elektromagnetycznym (szczegółowy program egzaminu na uprawnienia budowlane). Wyróżnia się pulsatory pierwszego i drugiego typu. Pierwszy rodzaj zalicza się do maszyn wolnobieżnych o częstotliwości do 50 Hz. Z kolei drugi z nich dotyczy maszyn wysokich częstotliwości – rzędu kilkuset herców. Dodatkowo wyróżnia się także pulsatory:

– jednostronnego działania – wywołują obciążenia jednego znaku,

– dwustronnego działania – realizują obciążenia obu znaków.

Na przykładzie pulsatora Losenhausena omówiono zasadę działania pulsatora hydraulicznego o jednostronnym działaniu. Próbkę mocuje się w uchwytach. Uchwyt dolny łączy się z nieruchomą podstawą maszyny. Z kolei uchwyt górny znajduje się na tłoku roboczym za pośrednictwem poprzednicy i cięgien. Olej wtłacza się do cylindra za pomocą trójstopniowej pompy. W efekcie wywołuje się obciążenie statyczne próbki. W tym samym momencie olej przedostaje się do cylindra pulsatora. Obciążenie zmienne wywołuje jednocylindrowa pompa pulsatora.

Dolny koniec tłoka pompy znajduje się na dźwigni, która jest osadzona obrotowo w czopie. Dźwignia wprawiona jest w ruch wahadłowy przez mimośród wału napędowego. Możliwa jest zmiana wartości skoku pulsatora i amplitudy. Wystarczy przesunąć cylinder pulsatora łącznie z tłokiem wzdłuż dźwigni za pomocą specjalnej śruby pociągowej. Dzięki manometrom można wyznaczyć wartości minimalnego i maksymalnego obciążenia. Zadaniem siłomierza hydrauliczno-uchylnego jest określenie wartości obciążenia statycznego.

Wibratory bezwładnościowe

Wibratory bezwłasnościowe są przydatne w przypadku realizacji usług podczas badań dynamicznych (egzamin ustny uprawnienia architektoniczne – pytania). Najprostszy wibrator bezwładnościowy składa się z niewyważonej masy, obracającej się ze stałą prędkością kątową względem osi obrotu.

W momencie, kiedy wibrator będzie zamocowany do badanego elementu czy konstrukcji, siły powodują w niej drgania, Jednocześnie siła wypadkowa R zmienia ustawicznie kierunek. Ze względu na badania ważne jest, żeby utrzymać stały kierunek siły wymuszającej. Wówczas konieczne jest skonstruowanie wibratorów bezwładnościowych przeciwbieżnych.

Takie wibratory są w zasadzie dwoma sprzężonymi ze sobą wibratorami prostymi. Sprzężenie dokonuje się np. za pomocą przekładni zębatej.

Składowe poziome sił, które wymuszają drgania wzajemne, są znoszone w efekcie symetrii układu i obciążenia. Z kolei pionowe składowe się ze sobą sumują. Ma to miejsce w przypadku:

– jednakowych mas,

– tych samych prędkości kątowych,

– przeciwnych kierunków obrotu.

Stendy do badań wytrzymałościowych

Ze względu na konieczność badania dużych elementów konstrukcyjnych, ich zestawów lub znacznych modeli całych konstrukcji, klasyczne maszyny wytrzymałościowe zastąpiono nowymi urządzeniami. Z tego powodu konieczne okazało się wybudowanie uniwersalnych stanowisk, którymi są tzw. stendy do badań wytrzymałościowych.

Stend zbudowany jest:

– ze sztywnej płyty, na której montuje się elementy nastendowe (mają one postać różnych ram),

– z zespołów obciążników hydraulicznych, które służą do wywołania obciążania.

Płyta stendu może być skonstruowana jako:

– żelbetowa monolityczna płyta, która bezpośrednio leży na gruncie,

– przestrzenna skrzynia, która składa się z górnej i dolnej płyty, a także szeregu przepon lub słupów (program jednolite akty prawne na egzamin uprawnienia).

W płycie stendu muszą znajdować się otwory, zabetonowane tuleje lub śruby, które pozwolą na montaż elementów nastendowych. Całą płytę stendu najczęściej pokrywa się ortogonalną lub trójkątną siatką otworów lub śrub. Dzięki temu można w dowolny sposób poustawiać elementy nastendowe, a co się z tym wiąże – można badać elementy i konstrukcje różnego typu.

Elementy nastendowe przenoszą razem z płytą stendu obciążenia przekazywane na badane konstrukcje. Najczęściej mają one kształt typowych układów słupów, cięgien, belek-rygli, zastrzałów i podpór. Dzięki odpowiedniemu połączeniu elementów, udaje się uzyskać dowolne układy. Z tego powodu konieczne jest dokładnie wykonanie elementów nastendowych oraz płyty stendu. Z tego względu, że stendy powinny pozwolić na przeprowadzenie badań także przy obciążeniach dynamicznych, do połączeń elementów nastendowych między sobą i z płytą stendu należy wykorzystać śruby sprężone.

W urządzeniu realizującym obciążenia na stendzie znajduje się:

– zespół obciążników hydraulicznych,

– pompa lub zespół pomp,

– siłomierze i pulsatory.

Dowiedz się więcej na temat uprawnień budowlanych!