2.3. На конструкцію під час експлуатації діють динамічні навантаження, тобто такі, в яких міняється або величина або точка прикладання. Розрізняють три основні види динамічних навантажень:
- нерухоме вібраційне, що прикладене в одній точці. Воно виникає в результаті роботи різних механізмів з неврівноваженими масами;
- ударне в якійсь визначеній точці. Таке навантаження може виникати при падінні різних тіл, під час роботи копра, молота тощо;
- рухоме вібродинамічне, що являє собою комбінацію вищезгаданих двох видів, точка прикладання якого міняється.
Рис.51. Випробування кроквяної балки за допомогою динамометру з натяжним пристроєм: 1 досліджувана конструкція; 2 опорні траверси по верхньому поясу; 3 плити покриття; 4 тяги; 5 траверси; 6 вантаж, від ваги якого в балці виникають контрольні зусилля; 7 динамометр розтягу з натяжним пристроєм; 8 страхувальні пристрої
Рис. 52. Випробування кроквяної балки підвішуванням платформ із вантажами: 1 балка; 2 опорні траверси по верхньому поясу; 3 плити покриття; 4 підвіски із арматурної сталі; 5 платформи для вантажів; 6 нерухома опора для платформи; 7 блоки для страхування; 8 штучні вантажі; 9 пристрої для страхування
Рис. 53. Випробування кроквяної балки гідродомкратами: 1 дослідна конструкція; 2 опорні траверси по верхньому поясу; 3 плити покриття; 4 тяжі; 5 траверси; 6 анкерні пристрої (блоки, фундаменти під обладнання, гвинтові палі); 7 гідродомкрати з насосною станцією; 8 пристрої для страхування
Динамічні випробування характеризуються досить швидкою зміною інтенсивності зовнішніх навантажень в часі або просторі, при цьому виникають сили інерції. Під час динамічних випробувань визначають параметри, що оцінюють напружено-деформований стан конструкції: амплітуду, частоту, швидкість коливань, їх затухання, а також деформацію.
На рис. 54 показані способи створення динамічної дії на конструкції. Найбільш часто використовують ударне або вібраційне навантаження.
Ударне навантаження можна створити вільним падінням вантажу на конструкцію. Однак при цьому вантаж разом з конструкцією приходить у коливальний рух і впливає на частоту власних коливань останньої. Цього недоліку позбавлена схема, коли вантаж підвішений до конструкції. Його в потрібний момент миттєво знімають. Звільнена від навантаження конструкція починає вільно коливатись. Недоліком такої схеми є те, що необхідно збільшувати вагу вантажу.
В практиці є випадки, коли виникає потреба у горизонтальних ударних навантаженнях. Тут можна використовувати стандартну установку копер. В останній час для цього почали застосовувати піропатрони невеликої потужності.
Для створення і передачі конструкції різних за напрямком, частотою та амплітудою вимушених коливань, а також моменту змінної величини і напряму використовують спеціальну установку вібромашину.
Рис. 54. Способи створення динамічної дії: а таран; б скидання вантажу (горизонтальне навантаження); в скидання вантажу на конструкцію (вертикальне навантаження); г, д зворотній удар-обрив відтяжки; е вібродомкрат; є вібромашина: 1 конструкція, що випробовується; 2 підвіска; 3 вантаж; 4 пісок; 5 місце обриву в відтяжці; 6 анкер; 7 масло; 8 плунжерний барабан; 9 гідропульсатор; 10 маси з ексцентриками, що обертаються; 11 станина
Вібромашина складається з парної кількості дисків з дзеркально розташованими неврівноваженими масами, що обертаються в різні боки. Обертання здійснюється електродвигуном, кількість обертів якого і, відповідно, частота вимушених коливань конструкції міняються у широких межах. Під час обертання дисків виникають відцентрові сили, які можна розкласти на вертикальну і горизонтальну складові. Горизонтальні в будь-який момент часу напрямлені в протилежні боки і взаємно врівноважуються. Вертикальні додаються і створюють пульсуючу силу, величина якої змінюється за законом синуса.
Вібромашина такої конструкції може створювати навантаження від нуля до Р. Регулювати вібраційну силу, створювану машиною, можна змінюючи неврівноважені маси та радіус їх кріплення на дисках.
А