Как выглядит шарнирно подвижная опора
Заметки инженера-строителя
Блог проектировщика
Полезная информация о конструкциях, расчётах и строительных материалах
Содержание сайта: Главная страница
четверг, 6 июля 2017 г.
Схематизация опор (опорных устройств) в расчётных схемах
Опоры (опорные устройства) – устройства, соединяющие сооружение (тело) с его основанием и налагающие ограничения (связи) на его перемещения.
Опорные устройства (опоры) в строительной механике – расчётные схемы действительных опор сооружений.
Свободное твёрдое тело обладает шестью степенями свободы перемещения. Для прикрепления твёрдого тела к земле необходимо и достаточно иметь шесть связей с землёй, каждая из которых устраняет одну степень свободы. Например, шесть стержней (правильно расположенных).
Опорные устройства классифицируются по числу связей, накладываемых на перемещения опорных точек (узлов) тела. (по количеству степеней свободы, которые они отнимают у присоединяемого ими блока сооружения).
Величина опорных реакций зависит от внешних сил, а точку приложения и направление реакций определяют устройством опор.
При определении реакций опорных связей используется принцип освобождения от связей: опорные связи мысленно удаляются и заменяются силами (реакциями), направленными в сторону снятых связей, которые далее находят из уравнений равновесия тела.
В общем случае при определении опорных реакций связи и её вида надо установить, разрешает ли она двигаться вдоль трех взаимно перпендикулярных осей и вращаться вокруг этих осей: если опорная связь препятствует какому-либо движению – показать соответствующую силу, если препятствует вращению – пару с соответствующим моментом.
Основные типы опор плоских расчётных систем:
1 Шарнирно-подвижная (катковая) опора (цилиндрическая подвижная опора)
— это опора, допускающая вращение вокруг определённой оси и поступательное перемещение, параллельное определённой прямой
Расчётная схема шарнирно-подвижной опоры изображается в виде одного шарнирного стержня (опорного стержня), налагающего связь на перемещение системы в направлении перпендикулярном плоскости скольжения опоры.
(опорный стержень в данном случае предполагается абсолютно жёстким, что исключает возможность перемещения системы по направлению оси стержня и вызывает возникновение в этом направлении опорной реакции)
Примеры шарнирно-подвижных опор:
(Радиальный шарнир (подшипник))
Рис. 14 Шаровая плоско-подвижная опора
Виды опор и опорных реакций
Сопромат, какие виды опор бывают и как из реальных конструкций нарисовать схематические опоры, какие реакции опор (сила реакции опоры и момент в заделке) при этом возникают и как их понять, как учесть.
Ниже видео урок, на котором я на доске объясняю все то что написано в тексте. Смотрите, может быть так вам лучше вопринимается.
Какие виды опор встречаются в жизни?
В целом опора — это такое устройство, которое сопротивляется движению. Мы же помним такое выражение к закону Ньютона: «Сила действия равна силе противодействия». Так вот в реальной жизни есть всего два вида движения: поступательное и вращательное. Остальные виды движения комбинируются. Т.е. плоскопараллельное — это сочетание поступательного и вращательного движений. Но сейчас о первых двух.
Для того чтобы тело двигалось горизонтально или вертикально — нужно приложить силу вдоль этой оси.
Для того чтобы тело вращалось относительно оси — нужно приложить момент
Чтобы зафиксировать поступательное движение — нужна соответственно опора, реакция в виде силы, а чтобы вращательное движение предотвратить — нужен момент в опорной конструкции.
Опорные реакции, Виды опор в схемах реальных конструкций
Что такое защемление балки, что такое заделка. Как сопоставить заделку на схеме (на рисунке) с закреплением балки в стену. Почему возникают моменты в заделке?
балка с жестким защемлением, такой вид опор называют заделка
Какую опору балки или стержня мы называем шарнирно подвижная опора и какая реакция при это возникает. Какую называем опору называем шарнирно неподвижная опора. Почему?
Какие опорные реакции возникают в этих опорах и как их определять.
Об этом в нашем видео уроке на тему «Виды Опор и опорные реакции. Заделка и шарнирно подвижные и неподвижные опоры, Сопромат.»
Шарнирно подвижная опора это такая опора, в которой возникает одна опорная реакция в одном направлении, вдоль стержня этой опоры.
слева шарнирно неподвижная опора, а справа шарнирно подвижная
На рисунке выше представлена обычная балка, которая изгибается под действием вертикальной силы. Обычно так обозначают опорные реакции для реальных конструкций таких как, например, бревно (балка) лежит свободно на обрезках бревна (круглых катках), просто балка лежит сверху на стене, а на ней больше, кроме силы нет ничего. Это называют еще свободное опирание. Так если линейку положить на два карандаша — это и будет точно такая же схема опирания. Но на рисунке левая опора показывает еще то, что балка (линейка на карандашах) не «уедет» свободно вдоль (по столу линейка на карандашах не поедет) потому, что в продольном направлении есть реакция на левой опоре, которая не позволяет это сделать
На волне последних событий (битва конструкторов с моим участием, ищется по «Необычный вход в подъезд») мне кажется, было бы логично объяснить простым языком некоторые аспекты строительной механики и начать я решил с вешалки, т.е. закреплений. Если тема окажется интересной, то мы продолжим, и я постараюсь показать вам, что строительная механика может быть доступна практически каждому, на бытовом уровне.
Для массовой аудитории хватит следующих видов закрепления
1. Шарнирно неподвижная опора
2. Шарнирно подвижная опора
3. Жесткая заделка. ( рамный узел) ((Красивой фотки не нашёл)
4. свободный конец. (другой конец крановой балки, как вы можете видеть имеет рамный узел)
Группа линейных перемещений
Группа угловых перемещений
Отсутствие закрепления / свободный конец / консоль
Все степени свободы доступны узлу, гуляй куда хочешь, правда не забывай что ты на поводке хД
Узнать такое в природе очень легко, так как оно банально ничем не закреплено и ни на чём не лежит.
Шарнирно подвижная опора: Допустим, балка просто лежит на 2-х опорах за счёт собственного веса. Со стороны обывателя, она ничем не закреплена, со стороны строительной механики, она закреплена от перемещений по оси Z. Ведь опора не даёт ей упасть, но при это разрешает ей поворачиваться как угодно. И данная опора будет оставаться шарнирно подвижной, пока балка узел опирания балки, может перемещаться по плоскости опоры.
Шарнирно НЕподвижная опора: Как только запретили балке перемещать узел опирания во всех трёх направлениях, узел стал шарнирно неподвижным. Однако при этом, это всё ещё шарнир пока мы не запретим углы поворота этого узла относительно оси У.
Жесткое закрепление: Полное и безоговорочное лишение узла ВСЕХ степеней свободы. Идеальный жесткий узел, это все стыки в монолитных конструкциях.
В природе легко опознается если при поворот и перемещение любого элемента, влекут такие-же изменения во всех присоединённых элементах.
Таким образом, я надеюсь мы разобрались, что «закрепление» это условное название для всех видов ограничения степени свободы узла, и это не всегда подразумевает наличие специального механизма или устройства. Даже просто лежать, уже значит быть «закреплённой» на строительном языке.
Герр @Hlammm, думаю, вам будет интересно.
@SunBro.Marko действует на опережение и вместо одного удара постом наносит серию. Как вы считаете, есть ли у @awesomocartman шансы на победу в поединке?
я сюда зашёл деградировать, а не сопромат вспоминать.
Шарнир со всеми степенями свободы. Правда по оси Z перемещения минимально ограничены, но они есть. Черная штука это кусок резины (РОЧ) устанавливается на мостах и путепроводах для компенсации ударов и температурных расширений.
На второй разве не шарнирно подвижная опора? Вон там какие то цилиндры. Вроде каким то штифтом они зафиксированы, но я не уверен.
http://helpiks.org/5-1156.html Полезная ссылка которая может помочь в понимани темы.
Интересное инженерное решение
Или там живёт древнее зло)))
Лучшее предложение от заказчика, что попадалось
Такими поворотными отводами можно сделать за пару секунд любой угол в сантехнике
В видео показал два вида поворотных отводов, довольно удобная штука. Тем более что и тот и другой вариант встречается диаметром 50 и 110 мм.
Поворот с шаром, конечно, крут, но и стоит в несколько раз дороже, понятное дело.
Модели самолетов скачать и сделать
Нет счастливее человека увлеченного и одержимо болеющего какой-то идеей. Ради своего страстного увлечения он готов на многое. Вся его жизнь протекает, где за бортом его интересов. Общение с ним для кого-то мука, так, как только об увлечении и будет разговор, а для кого-то любовная поэзия, когда стук сердец соединиться в обсуждении развития идеи или обмена опытом.
Сделать своими руками самолет
Вы видели, как клубятся дети вокруг увлеченного человека? Даже мы сами, когда это совпадает с нашими минутными интересами, подпадаем под вихрь созидания и можем увлеченно смотреть, как наши дети, своими маленькими пальчиками, делают самолет. Увлечение, отводит в стороны все «пагубные интересы», такие как, игра в телефоне, планшете, компьютере в стороны. Как много сразу поднимаете интересных, тем для обсуждения о существе предмета и его роли. В семье определяются новые знания, о том, что дедушка летчик сражался за родину и тп.
Важное еще и то, что не вы прививаете самостоятельность и ответственность вашему мальчику, а он увлеченно вас торопить ко времени и бояться опоздать на интересное увлекательное путешествие в мир новых знаний и умений.
Сборная модель самолета
Конечно, можно просто купить самолет и ожидать, что мальчонка будет долго с ним бегать, держа его за веревочку, но вряд ли это произойдет. Его ничего не связывает ней, это точно такая же безмолвная игрушка, как и любая другая валяющаяся в углу. Поиграл, надоело, «Папа, мама купи другую», но если есть предыстория, труд по созданию и множество рассказов и величии предмета и его важности, то отношение к лайнеру будет как к части самого себя.
Чертежи модели самолета
Можно пойти купить готовую модель и это очень удобно и правильно, но выбор будет ограничен, тем, что стоит на полке. Есть вариант скачать и заказать производство модели по чертежам. Можно доработать скачанную модель и внести в нее конструктивные изменения улучшив параметры изделия. Наверно, сложно найти лучший вариант, погружения в инженерию мальчика, радеющего к механике и ищущего способы создать рисуемые его фантазией идеи. Кажется так сложно? Преодолевая сложное мы развиваемся и совершенствуемся.
Хотите проверить? Сделайте бумажный самолет. Скачайте макет, наклейте его на картон и аккуратно вырежьте вместе с вашим сыном. Это увлечет его и вас, и вместе вы проведете незабываемые минуты радости. Подумайте, как его раскрасить, посмотрите варианты вашего боевого или гражданского самолета.
Летайте и увлекайте других в полет. Спасибо.
Лайфхаки инженера по тяжелому медоборудованию
Когда заказчик говорит что магнитного поля нет, а оно есть)
Всегда использую такой «индикатор» магнитного поля, несмотря на слова заказчика.
Прикладной робот Кеша для повседневных задач
Я – инженер из Новосибирска, за время карантина разработал робота-платформу для прикладных задач. Зовут его «ТанкоЖук «Иннокенний». И я прошу посильной помощи в реализации проекта.
Иннокентий – относительно доступная мощная полноприводная платформа с электроприводом и встроенным подъемником. Она рассчитана на работу с грузом до 100кг, хотя на тестах перевозила и поднимала больше двухсот. Скорость невелика – немногим более 5км/ч. Запас мощности позволяет перевозить достаточно тяжелые для человека грузы и расширять функционал навесным оборудованием, например, газонокосилкой, снегоотбрасывателем, щетками для уборки улиц.
Управляется робот смартфоном по блютус. Если один смартфон закрепить на нем, то вторым можно управлять через интернет, используя видеосвязь. Это гипотетически позволит Иннокентию работать доставщиком или уборщиком, будучи управляемым удаленно, в том числе инвалидами.
Уже ведутся работы над функцией автоматического следования за хозяином и следующим этапом – движение по заранее заданной траектории.
Планируемая розничная стоимость – не более 120т.р.
Кто может – поддержите, пожалуйста, разработку.
Сбор средств ведется на BoomStarter
Я у мамы инженер!
Нормас такая ручка у двери?
Инженеры шутят 1
ПроСопромат.ру
Технический портал, посвященный Сопромату и истории его создания
Опорные устройства балочных систем
В машинах и сооружениях очень часто встречаются тела удлиненной формы, называемые балками (или балочными системами). Балки в основном предназначены для восприятия поперечных нагрузок. Балочные системы имеют специальные опорные устройства для сопряжения их с другими элементами и передачи на них усилий.
Различают следующие типы опор.
Шарнирно-подвижная опора (рис.а).
Шарнирно- подвижная опора
Такая опора допускает поворот вокруг оси шарнира и линейное перемещение параллельно опорной плоскости. В этой опоре известны точка приложения опорной реакции — центр шарнира и ее направление — нормаль к опорной поверхности (трением катков пренебрегают).
Таким образом, здесь остается одна неизвестная — опорная реакция RА.
Схематические изображения шарнирно подвижных опор приведены на рис. б—г. Следует отметить, что опорная поверхность шарнирно подвижной опоры может быть непараллельна оси балки (рис. г). Реакция RА в этом случае не будет перпендикулярна оси балки, так как она перпендикулярна опорной поверхности.
Шарнирно-неподвижная опора (рис. а).
Эта опора допускает поворот вокруг оси шарнира, но не допускает никаких линейных перемещений. В данном случае известна только точка приложения опорной реакции — центр шарнира; направление и величина опорной реакции неизвестны. Обычно вместо определения величины и направления реакции (полной) находят ее горизонтальную и вертикальную составляющие VА и HА.
Схематические изображения шарнирно-неподвижных опор приведены на рис. б-г.
Жесткая заделка (защемление)
Жесткая заделка (защемление)
Такая опора не допускает ни линейных перемещений, ни поворота.
Неизвестными в данном случае являются не только величина и направление реакции, но и точка ее приложения. Таким образом, для определения опорной реакции следует найти три неизвестных: составляющие VА и HА опорной реакции по осям координат и реактивный момент mА относительно центра тяжести опорного сечения.
Опорные реакции можно также обозначать буквами, соответствующими координатным осям, вдоль которых онн направлены, с индексом, отвечающим опоре. Например, YА и XА или просто буквами А и В и т. п.