Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

2. szám - Dr. Haszpra Ottó: Hidraulikai rezgéstani vizsgálatok betétgerenda rugalmas kismintáján. I.

Dr. Haszpra O.: Hidraulikai rezgéstani vizsgálatok II. Hidrológiai Közlöny 1970. 3. sz. 57 A többi méretszorzó a következő értékeket veszi fel 11, 2, 12, 13]: Az erők méretszorzója: Ap=20

3=8ü00. (2) A sebességek méretszorzója: A„=20

1/

2=4,47. (3) Az időtartamok méretszorzója: ;

< = 20

1/

2=4,47. (4) A vízhozamok méretszorzója: Aq=20

5,

2=1789. (5) A rezgésszámok méretszorzója: Atf=201/

2=l/4,47=0,224 ((5) (vagyis a modellben 4,47-szer szaporább rezgésszám alakul ki, mint a főkivitelen). A nyomatékok méretszorzója: A

m=20

4=160 000. (7) A szögek, szögelfordulások méretszorzója: ;.„=i. (8) A tömegek, súlyok méretszorzója egyezik az erőkével: A

m=20

3=8000. (9) A folyadékban fellépő nyomások, húzó és nyíró feszültségek, vízoszlopmagasságok a hosszak méretszorzójával számítandók át: A pótteher (ballaszt) méretszorzója közelítőleg: 13 000•S000 -20. (10) A

w

(= 5,905.20*-5,5= 13 000 (16) 1 3 000 - 8000 = 20 800. (17) A modell anyagául a később ismertetendő okokból egy Decelith elnevezésű jugoszláv kemény műanyagot választottunk. Ennek fajsúlya y

i

m= 1,43 pond/cm

:

l, nyúlási rugalmassági modulusa E

m — 31 000 kp/cm

2, esúsztatási rugalmassági modulusa G

m — 10 420 kp/cm

2. A G

m/E

m viszony 0,336. A műanyaglemez vastagsága 2,15 mm volt. A főkiviteli gerenda anyagának jellemzőiként az átlagos és kevéssé ingadozó szokásos adatokat fogadtuk el. Fajsúly: y

i

v = 7,85 p/cm

3, nyúlási rugalmassági modulus: E

v = 2 100 000 kp/cm

2, esúsztatási rugalmassági modulus: G»=830 000 kp/cm

2, a G„/E

r viszony 0,395. Az egyes lemezek, ill. lemezkötegek vastagsága a tartó övlemezeiben 14 és 40 mm között változott. A lemez-fajsúly rnéretszorzója ezek szerint: X

y

i= 7,85/1,43 =5,5. (11) A nyúlási rugalmassági modulusé: Ae = 2 100000/31 000=67,74 (12) A esúsztatási rugalmassági modulusé: Aff= 830 000/10 420= 79,6 (13) A le mez vastagságok tájékoztató jellegű méretszorzója : 20-' A* = =5,905. (14) 67,74 v ' A tengelyre vett tehetetlenségi nyomatékok méretszorzója 20

5 Aj = =47 248. (15) 67,74 v ' A pótterhelósek nélküli modell tömegének (teherviselő tömeg) és súlyának méretszorzója közelítőleg: Ez nagyobb mint = A

3 = 8000, tehát pótterhelésre van szükség. A tömegek pontos számítását a vízzel érintkező külső felületét modellhelyesen megtartó kisminta (15) alapján történő rugalmassági méretezése után kiadódott tényleges teherviselő tömeg alapján végeztük el. A (14) alapján végzett becslésből kitűnt, hogy a kisminta öv- és gerinclemezei egy, két, vagy három réteg decelith-lemezből és kisebb szélességű kiegészítő lemezcsíkokból megépíthetők. A gerenda egv felhúzókötele a tervező adatai szerint e=20-10~

6 relatív nyúlást szenved 1 Mp terhelésnél. Ennek megfelelően a modell felhúzókötelének 1000/8000 = 0,125 kp terhelésre kell ugyanennyit nyúlnia. 32. A gerendamodell anyaijának kiválasztása szilárdságtani és egyéb fizikai vizsgálatok alapján A gerendamodellt valamilyen kemény PVC lemezből kívántuk megépíteni, mivel a különböző anyagminőségi táblázatokban talált adatok alapján, továbbá a valószínű beszerzési lehetőségek mérlegelésével ez az anyagféleség látszott 1: 20 méretarányú modell építésére a legalkalmasabbnak. Mivel a táblázatokból kiderült, hogy egyes adatok nagyon ingadozók, mások pedig hiányzanak, a Műanyagipari Kutatóintézethez fordultunk tanácsért. Ott két műanyaglemezt ajánlottak : a Hungvinil simalemezt és a Hungaria keménylemezt. Szilárdságtani adatokat azonban nem tudtak szolgáltatni. A Hungária Műanyagfeldolgozó Vállalattól kapott mintákat ezért részletes vizsgálatnak vetettük alá. A vizsgálatok során a lemezből vágott kb. 3 cm széles próbapálcák vastagságát, fajsúlyát, rugalmassági modulusát mértük, s vizsgáltuk ezek változását az idő, a hőmérséklet és a nedvesség függvényében. A rugalmassági modulust a próbapálcák 20 cm támaszközű, középen koncentrált erővel terhelt kéttámaszú tartóként való hajlítása alapján határoztuk meg. Később ínég keménygumi lemezeket, jugoszláv Decelith lemezeket és epikoteversamid keverékből öntött lemezt vizsgáltunk. Az utóbbit azért, inert több szerelési elképzelés után (hegesztés, csavarozás) végül a modellt ezzel az anyaggal ragasztottuk össze. A modell anyagául végül kiválasztott Decelith lemezzel és a ragasztó anyagából öntött próbapálcával csavarási vizsgálatokat is végeztünk a esúsztatási rugalmassági modulus meghatározására. Az egyes műanyagok főbb adatait és megjegyzéseinket a következőkben soroljuk fel: Hungária keménylemez Fajsúlya: y

t= 1,39 pond/cm

3. Vastagsága: s= 2,3 és 2,7 mm között ingadozik. Kugalmassági modulusa: E = 27 600 I 3500 kp/cm

2. Vizsgálati hőfok szárazon: tsz - 12,2—24,6 °C. Vizsgálat i hőfok vízben : t

v = 14,0—24,0 °C. < íyártott tábla méret: F = 00 X 80 cm. Vízfelvétel miatt súlya változik: 1,5%,,-es növekedést tapasztaltunk.