Onderzoek naar mogelijke onnauwkeurigheden bij het meten van lokale knik

Onderzoek naar mogelijke onnauwkeurigheden bij het meten

van lokale knik

Citation for published version (APA):

Duijvesz, R. (1987). Onderzoek naar mogelijke onnauwkeurigheden bij het meten van lokale knik. (DCT rapporten; Vol. 1987.015). Technische Universiteit Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1987

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at: openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

In ovdracht van:

Melatoï :

~~~~ 87015

Eindhoven, februari 1987

Technische Universiteit t e Eindhoven

Alcna ~ ~ ~ B.Q. e t e r Brunen l ~ ~ ~

Beseleider:

Ira $it verslag worden hernierrwde proeven, nu ;net een van rekstrookjes VQOT-

zien profiel, beschreven. Hiermee blijken ongewenste BelastingsbiSdragen,

Tevens werd g ~ k e ~ e ~ naar de eigealijk ongewenste ~ ~ n ~ r van u ~de ~ r ~ ~ ~ t

afksrnstig van gewichten van. de constructi2, Beter te compenseren zijia. verplaatsings- opl?eme-Cs.

Gedureridz iaijn stageperiode, vari

1

december 1986 t o t 2 raaart 1987, ben ik

werkzaam geweest op de vctkgl-oep fundamentele ~ ~ ~ ~ t ~ ~ - ~ ~ o u ~ ~ ~ I ~ n d e (VFI) van de Technische Universiteit t e Eindhoven. In deze tijd heb ik netingen verricht

âam een a l u ~ i n ~ ~ ~ T-profiel op lokale knik. Dit i s eer? onderdeel ~ â n h e t project "Interactieve Hip" dat geleidt wordt dool: Dr. Ir. C . % . Renken. Eet;

project stamt al vanaf 1979 waaraan verschillende ~ f s t ~ en ~ e ~ ~ ~ ~ r ~

stagizires aan gewexkt hebben. Ban mij is gevilaagd om anijn voorganger

z'n

~~~~~~~~ t e herv~tten en een algemeen verslacg over de o g s t e i l i n g te

5C'ririjVeKi. Hierdoor Zal veel geschreven infoarnatie terug te vinden z i j n in

oude verslagen *

Voer h e t project zijn twee opstellingen b e s ~ h narnelijk een i ~ ~ ~ ~ kip- ~ ~

proef- en een torcaeproefupsta3ling. mij^; ~etimgen komen alleen v a de

~ i ~ ~ ~ ~ omdat een i ~ ~ sfstudeerder ~ p ~ ~aan ede ~torsieopstelling ~ i ~ g ~z i j n

theorie ging toetsen. Het zijn maar enkele ~ ~ omdat ~ik lang ~ jreb moeten ~ ~ ~ g ~ n

wachtebi op de d i r i t a l e ~ ~ ~ t i ~ e t e r ~ d i e voor ijkinq weg wax, en op de bestelde torsierekstrookjes. De metingen houden op na 7 4 . 5 kg firndat de constructie geen gcs%eere belaskirig kan dragen.

ik ~ e Dr. ~Ir. ~C.M. ~klenken k voor de ~ e ~ e l e ì ~ i n g van mijn werk en voor de

overgedragen kennis. Tevens bedank ik alle m ~ in de WFSq-hal ~ voor ~ de w ~ ~ ~ ~ ~ ~

2 . 1 Plooiing

2.2 LEjn-traaqhe~dsmomenten van een T-proiel

3 . 1 ~ ~ O ~ ~ ~ ~ o ~ ~ ~ n ~ E n ~

3.2 Belast.ing

3.3 Meetsysteem

3.4 R ~ ~ i ~ a ~ ~ a r a t u ~ ~ r

3.5 Profiel met rekstrookjes

5.1 Meetresultaten 5.2 V e r g e l i j k i n g theorie en praktijk 3 4 5 7 7 9 9 11 1 2 19 20 20

L I J S T VAN BIJLAGEN bijlage 1 bijlage 2 bijlalie 3 bijlage 4 bijiage 5 b i j l a g e 6 25 26 27 28 29 3fi 31 32

FIG .t 2 . i 2 . 2 2 . 3 2 . 4 2 . 5 3 . 1 3 . 2 3 . 3 3 3.3b ~ ~ ~ a ~ ~ i ~ ~ ~ ~ o r ~ 3 . 4 meetsysteem 3.5 blokschema gebruikte a p ~ ~ r ~ t ~ ~ r

3 , 6 T-profiel met rekstrookjes 3.7 schakeling rekstsookjes

4.1 extra ~ 1 ) ~ ~ n t e r ~ ~ i j ~ t.g.v. de opnemers

4.2 extra ~ o ~ ~ ~ t . ~y . ~v * t~ ei ~~ l~ in ~g ~~ w i ~ ~ ~

4 . 3 resultante van de ~ r ~ ~ ~ n t e n l i jn

4.4 veerkracht tecjen uitwij#bng opnemers

4.5 gietpot instelling BLZ. 2 3 3 3 5 6 8 7 3 9 10 11 '12 13 24 15 15 16 I S

Alcoa Idederland B.V. t e Drunen f a b r i c e e r t yek'xtrudeerde alminiurn profielen

die complex en dunwandig z i j n ( f i g . 1 ) . I n 1 9 7 9 heeft Alcoa getracht een optimaliseringsprogramma opgestart t e krijgen voor deze profielen. Met streven was om een goed hanteerbaar ontwerpgereedschap t e ontwikkelen.

Echter waren e r geen s t a b i l i t e i t s theorieen voorhanden en daarom heeft Abcoa de h u l p van de Technische Universitiet t e ~ i ~ d h o v e ~ gevraagd. Het p m j e c t heet "Interactieve K i p " en wordt door Dr. fr. C o N . Eenken geleid. I n de loop der t i j d is eigen p r o ~ r a ~ m a t u u r ontw~kkeld ( l i t . 1 ) en z i j n opstellingen gebouw6 voor kip- e n t o ~ s i e p r o ~ e n om de theorie met de p r a k t i j k t e vergelijken f i i t . 2 ) . Be opstellingen worden nog steeds verbeterd.

De s t a g i a i r e W. de Boer, d i e voor m i j aan d i t p r o j e c t werkte, h e e f t

metingen v e r r i c h t aan lokale knik b i j een a l u m ~ ~ ~ ~ ~ m T-profiel d i e r e d e l i j k aanvaarbaar waren 1 1 i t . 3 ) . Wij s t u i t t e a l l e e n op enkele narigheden zoals:

-

plooilny op een kant van de flens overgaand naar de andere kant, i n plaats van aan beide kiinten.

- amplitude van de plooi i s i n h e t midden van het p r o f i e l groter dan

aan de uiteinden van het p r o f i e l .

- zakking van hek p r o f i e l w i j k t nog t e vee: af met de theorie. - plastische ~ e r ~ o ~ m ~ ~ i ~ i n 6e flens

De opfassing van deze problemen zit. vermoedelijk i n de ~ ) n g e ì ~ e n ~ ~ ~ s ~ ~ ~ ~ n ~ ~ g e ~ d i e i n het p r o f i e l n i e t mogen optreden, ten gevolge van t o r s i e en zijwaardse

buiging.

om

deze p r o b ~ ~ ~ ~ e ~ t e onderzoeken worden op ket p r o f i e l rekstrook j e s geplakt I

Om wat bekend t e worden met het fenomeen k i p , staat hierover i n hoofdstuk

2

de theorie voor eenvoudige d ~ ~ r s d o o r s n e d e n * In hoofdstuk 3 s t a a t de opstel-

l i n g van de kipproef met z i j n b i j z o n d ~ r h e d ~ n beschreven. Hoofdstuk 4 bevat

de werkvoorbereidingen. De metingen met hun resultaten staan i n hoofdstuk 5. Hoofdstuk 6 bevat de conclusies die u i t de metingen t e trekken z i j n .

Boofdstizk 7 i s een extra, !ionfdstrrk met relevante gegevens en t i p s voos de gebruikers na a n i j .

- 2 -

Vanneer bij e e n s t a a f e e n a x i a l e k r a c h t op h e t u i t e i n d e werkt e n d i e kracht

is g r o o t genoeg, dan zal deze s t a a f gaan b u i g e n f f i g . 2 . I ) . Deze k r a c h t heet de k r i t i s c h e kniklast v o l g e n s Ce ~uler-knik theorie. Er z i j n d r i e belast- i n g s g e v a l l e n a a n t e geven t e n o p z i c h t e n van de k r i t i s c h e k n i k l a s t Fk:

FEPI;: s t a n d v a s t i g f ::tabiel 1 e l a s t i s c h evenwicht F=Fk : o n v e r s c h i l l i g ( n e u t r a a l

i

e l a s t i s c h svenwicfit

F>Fk: wankelbaar ( l a b i e l ) e l a s t i s c h evenwicht

Zet men de k n i k l a s t t e g e n de u i t ~ ? ~ . j ~ i ~ ~ u i t i n een g r a f i e k van e e n i d e a a l g e v a l , dan levert d i t d e doorgetrokken s t i e e p i n f i g . 2 . 2 . Maar raen k e n t geen ideaal geval i omdat in e l k p r o f i e l i m p e r f e c t i e s ( f o u t e n ) a a n w e ~ i g z i j n .

H i e r d a m zal de g r a f i e k anders gaaLlopen en wel v o l g e n s de g e s t i p p e l d e

lijn.

f i y . 2 . 2 k n i k c u r v e

R a t fieef?: k n i k nu m t k i p t e mxken? Ir? f6g.2.3 is een belastirirj getekend w a a r b i j een profiel u i t b u i g t ( k i p t ) . H i e r b i j g e l d e n de zelfde drie

belastingsgevailen als bij knik. And-ere belastingsvor~~en zijn t e bedenken

vaarbij kip ook optreedt, namelijk eeri gpgelegde of ingeklemde balk met een

kracht iri het midden of aan de uiteinde een evengrímt m o m e t z t , Aite metingen

. .

. .

die nu zï-jn uitgevoasd, z 1 ; n aan een spgelegd alumir1ium 50 ST T-profiel

f b i j l r z g e

1 )

met aan ieder uiteinde een evengroot moment. ~ierdoor heerst er i n bet hele profie: een conatarnt moment en worden bepaalde berekmingen eenvoudiger.

Zoals op s t e r k t e :

& i k r i t

v : k r i t i s c h m m e n t waasbi j kip ijptreedt 2. : l e n t e va3 h e t profiel E : elasticiteitsmodules : 7ijn-tracgheFdsmoment i n kiprichting L Z I, : lijn-t-aaghePdsmoziient % . o , v , d e zwaarte- 4 p i m t s l i jn van de d::~orsned.e

v : materkaalconstante van Poisson

its vri je axiale verplaatsingen (welving),

Plvoien of anáers gezegc! lokale knik,, kan bij verschillende profieler? op-

bredea. Een drukspanning in e e ~ , vlak is hier de oorzaak vars. Een voorbeeld

- 5 -

fis.

2 . 4 lokale knik bij een T-profiel

Moe dunner- de flens is des te sneller er een p l o o i komt. De spanning waarbij een plaat gaat plooien (lit.4) wordt namelijk gegeven door:

: kritische p l o ~ i ~ p a ~ n i ~ g r ~ / ~ m ~ ~ %rit E elasticiteitsmodules

r

~

-j

/

~

~

~

xc

: ~ ~ ~ ~ a n - ~ ~ n ~ t ~ ~ t e 2 v : ~ ~ a t ~ ~ ~ ~ ~ l c ~ n ~ t ~ n t e van Poisson X,,=q . 2 ingeklemd K,=O. 4 opgelegd L

r

3

b : halve breedte ~ ~ r n de flens

r

mm

3

t. : dikte plaat ( f l e n s )

E&-, deze formule kcrn het mment in formule

1

bepaald worden om de plaat (f1ens) te laten plooien. Om deze redenen hebben we voor de rrietinyen een T prcfbei gekozen.

Omdat de metinyen verricht worden dan een T-profiel, kunnen de l i j n - traayheidsmomenten,vanuie het zwaartepunt

z,,

VOOT de f o r ~ u l ~ h ; ? en 2 volgens fig.2.S alsvolgt bepaald worden :

- 5 -

~ fig.2.5 - . T-profiel -. _ _

Om tijd te besparen heeft P, de Boer een ~ ~ m ~ u ~ e ~" 8 L O O ~ " ~ ~ ~ g ~ ~ m m a ~ ~ ~ (lit.31, ~ ~ voor ~ een e T,- ~ e n e8-, np r o f i e l , om aet de tot nu toe ye-

noemde formufes te rekenen. Dit p ~ ~ g ~ a ~ m a i s nu iets gewijzigd, omdat es fauten in zaten. Met dit ~ r o ~ ~ a m ~ a Hs snel te zien of een bepaald profiel

voldoet aan de gestelde eisen en wat de ~ ~ belasting mag ~ i z i j n . ~De a ~ ~

c\imetirngen van h e t gebruikte profiel z i j E :

- bf=40.0 nam - tf"l.1 mm - b1=35.9 mm

-

t = 4.0 mm i l

- 7 -

De huidige proefopstelling is opgebouwd uit zware BE-14CB profielen. Pie% deze opstelling kunnen metingen worden verzicht %et b e ~ ~ ~ e k k i n g tot kiplast i

lokale knik, zakking en imperfecties. In iit.2 staat precies beschreven waarom de opstelling zo is o ~ ~ g e b ~ u w d en waarom de vorige opstelling n i e t deugde. In fig.3.2 s t a i i t de opstelling schematisch getekend met een nummer- ing des verschillende onderdelen, welke hiern2 besproken zullen worden.

Ret t e testen profiel ( 5 ) wordt aan de uiteinden ingegoten in araldiet, een thermoharder d i e welving van het p r o f i e l moet verhinderen (lit.51. Deze

araldiet- proppen worden in m e s ~ i n g b u ~ ~ ~ n ( 6 ) geschoven eaa vastgedraaid. Deze ~ ~ ~ ~ ~ z i t t e n vast aan een staalplaat ~ g ~ u ~ s e n (31, die opgehangen is azn een NE-I$O& p r a f i e l ( I ) .

/

- 9 -

Voor bet kiponderzoek z i j n e r t.wee mogelijkheden voor het aanbrengen vain de belasting, namelijk een kracht i n het midden van het p r o f i e l of twee even grote momenten in h e t u i t e i n d e , _ _ I r . f i g . 3 . ?a b ~ ~ a ~ t i n g ~ v o r m ~ ~ i L g . 3 . 3 b ~-

Figrim 3.3b is b e t e ~ geschikt voos metkgen aan :&ale knik, vanwege d a t el- dan geen ~ e ~ e m m e r i n ~ ~ n z i j n voor het ~ e e ~ ~ ~ ~ t e ~ m . Tevens heerst er in h e t

hele grofiel een constant ~ o ~ ~ n t ~ om op d i e m n i e r een g e ~ i j ~ ~ ~ t ~ ~ e p l o o i t e kri. jgen.

Omdat v o o ï h e t moment i n de uiireinde i s gekozen, z i j n i n de messingspan-

bussen ~ l ~ armen ~ ( 2 ) ~ geschoven n i ~om het moment ~ t e bewerkstelligen. Aan

Ueze arrnera z i t : een staaldraad v a s t die een ~ l p i j p ( 7 1 ~ vasthouden. ~ ~ ~ i ~ ~

Deze p i j p dient als drager voor de belasting ( 8 ) . Tevens z i t e r aan de a l ~ ~ i n ~ ~ m a m nog een stacldraad die v i a katrollen. een contragewicht ( 4 1

v a ~ t h o u d t . Deze i s nodig om hei; moment d a t door de s ~ a a l ~ m ~ ~ i ? ~ ~ ~ ~ i ~ ~ ~ ~ ~ ~ armen en de a l u ~ ~ i n i ~ ~ p i j p wordt geleverd t e ~ o ~ ~ Hierdoor ~ e ~i s h e t ~ e r ~ ~ ~ ~

p r o f i e l onbelast geworden. Vanuit deze s i t u a t i e gaai; meli meten ~

3 . 3 Neetsvsteem

€kt ~ ~ e t v o o r ~ de doorbuiging ~ ~ ~ e een lokale ~ ~ knik ( 3 en 16) is in s " i g . 3 . 4

verder gedetailleerd. Tevens i s d i t systeem geschikt rm de zakking t e bepalen van het profiel. De stalen balk ( 1 1 , waar de rechtgeleiding ( 2 ) op t i e v e opnemers ( 3 en 4 ) evenwijdig en precies onder het t e testen prcfiei vasi; zit i is i2 de Y, - er,

z, -

ricfitiiay t e verscnuiven, waardoor ie i:ziauc-

-

’io

-

1

- 11 -

3 . 4 Randapparatuur

De uitgangsspanningen van de inductieve opneìners en van de Iû-slagen poten- tiometer worden aangesloten o p een scanner. Deze leest de kanalen 1 t o t en met I6 een voor een af. De scanner ib; aangesloten op de d i g i t a l e nultimeter

(DAWAI die de spanningen op de display iaat zien. De multimeter is verbonden

met de L.A.H.. E.A.M. staat voor Laboratorium Nicro Computer. Deze is zelf op te Technische Universiteit ontwikkeld en is alleen te gebruiken in combinatie met de digitale multimeter en de scanner. De L . A . M . is aange- sloten op de PRIRE en ~ e r ~ o n ~ e ~ met een grafische terminal, zodat de meetgegevens opgeslagen en p l o ~ ~ e ~ ~ e ~ ~ n g e n gemaakt kunnen worden.

Voor een h a n d l e ~ d i ~ g van de terminal zie hiervoor lit.3. Ira fig.3.5 staat een blokschema van de gebruikte apparatuur.

I

PLOTTER

j

- 12 -

3.5 Profiel met rekstrookies

Om eerder waargenomen nare effecten, zoals de overgang van de plooi in de

flens van links naar recht en dat de amplitude van de plooi in het midden groter is, te onderzoeken zijn op het alurrilnium T-profiel rekstrookjes geplakt. Dit orzzdat er vermoedelijk spanningen (door torsie en zijwaardse buiging) optreden die de metingen beinvloeden. Hieronder staat het ‘S-profiel yeschei;st mei; zijn rek- stroskjrc

.

~~~

fig.3.4 T-profiel met rekstookjes ~- ~- ~

Deze rekstrookjes zijn aangesloten op een meetkast. Rekstrook 1 en 3 zouden b i j een ideale buigproef h e t zelfde moeten aangeven, even als rekstrook 2, 4, 5 en 6 , omdat in het profiel alleen een constant moirient heerst en dus de ~ ~ ~ n n ~ n g ~ ~ e ~ d e l i ~ ~ in elke d w ~ r ~ d o o r ~ n e d e het zelfe is. Rekstrookjes 7

en 3 hebben geen last van zijwaardse buiging

zitten. Rekstrook 2 is e i g e n l i j k een combinatie van 4 rekstrookjes die zo zijn geschakeld ifig.3.7) dat ze de werking hebben van 4 rekstrookje. Het z e l f d e geldt voor rekstrookje 4. Omdat ze onder aan het lijf r i g e t op de zwaartepuntslijn geplakt kunnen worden, vanwege het langslopen van de opnem- e r s , liggen ze tegen het lijf op de flens geplakt. In d.e schakeling worden

de rekken links en rechts van het lijf gemiddeld, zodat ze toch de rek op de

bulgingsas weergeven en geea invloed hebben van zijwaardae buiging.

- 13 -

+

120a

i

Eig. 3.7 -~

120n

schakeling rekstroken

kje kleeft een

w

erstand van 4201%. De parallelschakeling, van zowel link:> a l s rechtsi levert als resubtante een weerstand var1 CGQ. ~e p~rallel~chalae~ing van rechts is met die van links in s e r i e geschakeld en .dus weer 1205eals resultante weerstand geeft.

Als rekstrookje 5 een andere waarde aangeeft dan E , heerst er in h e t

profiel een zijwaardse b u i g i n g . Dit is gedeeltelijk op te lossen door teflon steunen tegen een a ~ ~ m i ~ ~ u m belastingsarm t e zetten. Alleen bij de kipproef moeten echtel- de armen zijwaarts vrij kunnen bewegen en gaat dit dus niet op. ~ e ~ s t r o o ~ ~ e s 7 en 8 zijn v w r de controle o€ e r torsie i n het profiel komt. Ieder rekstrookje bestaat uit 2 gekruiste rekstrookjes onder een hoek van 90’. Z e z i j n geplakt op de z ~ a ~ ~ t e ~ ~ n t ~ l i ~ n in de ~ e n g t e r ~ c h ~ i r a ~ under 45’ en hebben dus geen last van ~ o ( ~ ridet ~ ~deze rekstrookjes i ~ ~ ~ ~ =is het, niet mogelijk om de grootte van de torsie t e bepalen, alleen om te

controleren o f er torsie in z i t . Is het gewenst de torsie te bepalen dan atloeten er andere rekstrookjes opgeplakt worden, raarnelijk d i e de hoek- verandering ~ e e r ~ e v e ~ . De waarde die de meetkast aangeeft is de rek onder 4 5 ’ m a r rnoet door vier gedeeld worden om zo de rek per rekstrookje te krijgen.

-

14 -

Over de ongemimíte spamingen is eerst theoretisch nagedacht. ij de ~ e t i n ~ ~ n is de mogelijkheid om de theorie te toetsen. û s k tiet nieuwe T- profiel noe et ingegoten worden omdat de vorige plastisch vervorm6 was.

4.1 Invloed opnemers en ~ i ~ ~ n i ~ ~ w i ~ ~ t

Om een constant ~noaient in f2et profiel te krijgen znogen er alleen twee

zuivere kupiriebs in de uiteinden werken, Haar de opnemers zitten tegen het profiel aangedrukt ~ o ~ r ~ i d ~ e l van veren. Dit geeft een vergroting vnn het

~~~~~~~ ;&e+, nc?rrie in tist ~ L d d e n . In E i g . 4.1 staat dit ei hem at is^^ ~ ~ n g e ~ e ~ e ~ .

'

'op

Z e t moment neemt in h e t a i d d e n met 1/4FL t o e . %"iaar het eigengewicht rioyen we

ook niet vergeten. Deze factor geeft een verlaging in de ~ o ~ e n t e n b i j ~ ffig.4.2).

- i 5 -

O

!

fig.4.2 e x t r a momentenlijn t.g.v. eiyengewicht

?

De m ~ ~ e n t e n i i j ~ daalt met; ?/8ql 2 volgens bovenstaand model. De resultante

van beid& factoren staat in fig.4.3 geschetst.

Be vraag i s nu of de veerkracht o f k e t eigengewicht het grootste

~ ~ ) ~ ~ ~ ~ e n ~ e r ~ ~ ~ l i ~ veroorzaakt. De veerkracht van beide tasters i s gemcten en s t a a t i n aig.4.4 afgebeeld.

- I? -

U i t figuur 4.4 is te zien dat de veer liniair i s in een bepaald gebied. ~ r z e YJitwijking is de waarde op de display van de digitale indicator. za d i t

gebied moet sok gemeten worden o~ de beste resultaten te krijgen. ~e

aanclrukkracht van beide cqwiëg1e&;

2~

?iggen tussen de 495 en 825 gram. et eigen gewicht is ook bepaald door het profiel te wegen. De lengte van h e t p r o f i e l is 926 am en weegt 4 7 2 . 4 gram. De gelijkmatige belasting is

hierdoor :

q=

*

g/ 1 = 0.772 “ 9 , 8 / 9 2 6 = 0.005 &!/Ern B e t verschil in moment wordt hierdoor :

Het profiel aan de uiteicden in araldiet t e sieten vergt de i_odige maat- regelen. De messing ’pot, waar in gegoken t:ordt, met eerst goed zuiver gemakt worden en daarna pas ingesaeerd z e t 2uurvrije veseline. DE inge-

s-meerde POt gaat de Oven in op ongeveer 209 graden Celcius voor + I - vier

~ u r . %a afkoeling

vzn

de pot kan men h e t profiel recht in de j o t zetten. Dit gebeurt aan een EE-14OB d i e als steun fungeert, waar twee s t a l e n blokken met

sen qleuf aan bevestigd warden. Net lijf van het T-profiel gaat in de gleuf

en wordt vastgezet met de schroeven i n het blok a l s het profiel in alle richtingen waterpas s t a t . De pot wordt nu zo ~~ersctaoven d a t het profiel centrisch in de pot stciat (iig.4,5). Belangrijk ic Zat de flens n i e t YeivC>rr!ld wordt ~

- :8 -

Ma deze instelling kan de araldiet aangemaakt worden. Let hierbij op, want hei- is erg c o r r o ~ i ~ f , dat kontakt met de huid vermeden wordt. Mormaal moet

araldiet D gemengd worden met hardea: in de ~ ~ r h o ~ ~ i ~ g 100:28. Het uitharden duurt echter te lang dus is nu met de verhouding 100:40 gegoten. Of dit invloed heeft op de welvingsverhindealngsconstante moet o n d e ~ ~ o ~ ~ t worden met de torsieproef (lit. 5 ) I Giet de pot in verschillende fagen vol ( 3

5

4).

??a iedere laag wachten totdat deze i e t s uitgehirrd i s en dan pas de vol9end.e gieten. Als het geheel klaar i s f laat het dan goed uitharden en voeg een

klein beetje araldiet toe om de krimpt te cornpenseaen. Voor de andere kant

van het profiel wordt precies hetzelfde gedaan. laat de laatst gegoten

araldietprop op z'n minst 24 uur uitharden. D i k hoeEt niet in de rnessing pot te gebeuren.

TIP: oefen eers'c met een oud stuk profiel om een idee te krijgen wat araldiet doet.

4.3 Computersebruik

Om met de computer te kunnen werken, staat hierover een handleiding in lit.3. Deze is goed t e gebruiken en spreekt VQQT zich. Ma wat geprobeerd te

hebben, zoals copieren van files, files opïoepen, t ~ k e ~ p r Q g r a ~ ~ runnen eri

meten, gaat alles vanzelf. Bij het intypen van ~ ~ voor het meten, M ~ ~ ~ ~ ~ ? ~ ~ ~ ~ ~ ~

moet men wel kijken o f de juiste positie van Y overeenkomt met de fian- sluiting achter in de scanner.

1

- belastiirzg naoiwke?lrig bepalen

- zzpEìardse bii;-;rng opheffen

.- s

L

ede vooraanzetten

- rekstrookjes controleren op g e l i j k e waarde - kleiile verplaatsingen met d e slede realiseren - 5: .3 5 -. 4- 4 w., C I

Ac-.-. L L L i y aanbrengen

. .

. *

- o-letten hoe de rekken in h e t profiel veranderen t.g.v. de oprremerv - zûkking k e p ~ l e i i

Als eerste z i e t l n y wordt de imperfectie gemeteei?. U i t deze meting m ~ e t gaan

blijken of de golf u i t g r o e i t vanuit de imperfecties ( b i j l a g e 2 ) . De .irorlgel;de

Eetingen Z i j n , Filet Gp1OpeadE3 belastingen en beyiniie3d Itlet TiU1, R e t de twee

veeropnemers. Doormiddel van de verplaatsingen van de slede is t e zier, dat de rek bn h e t profiel v a r i e e r t . Als de opnemer nabij de ~ ~ k ~ e ~ m i n ~ staat

v a r i e e r t de rek n i e t , maar meer naar het midden koe iieearit de rek in het l i j f

:iet 13 mFcrorek toe, terwijl de z akking n i e t ~ o e ~ veranderd. ~ ~ sBij ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ g een toenemende b e l a s t h g wordt deze invloed v e e l minder of z e l f s t e iet

.? -1 -. .- --.

5 . 1 Meetresultaten

ijieronder staat een overzicht van de metingen d i e zijn v e r r i c h t . I n b i j l a g e

3 tot en met 6 staan de plottekeningen d i e u i t de metingen z i j n gekomen.

r-

P---i---

o

48 2 ! 3 4 . 5 3 5.2 V e r ~ e ~ ~ ~ ~ i ~ l ~ theorie en P r a k t i i k EQVEM

----

o

9 60 1590 2247 OMDER 0 5 5 2 973

.r

376

o

4 . 2 6 1 3

--

7.4534

Om d e theorie t e toetsen met de p r a k t i j k moeten voor verschillende grook-

heden t o l e r a n t i e s bepaald worden. Deze zijn moeilijk .te geven omdat ze n i e t bekend z i j n of niet narrwkeurig genoeg.

-

21 -

-

invloed van de opnemers

In 4 . 1 is theoretisch de bijdrage van de opnemerkracht en eigengewicht op de momentenlijn bepaald. De gemeten rektoename, op de bovenkant van het lijf, geeft een verstoring in de momentenlijn van 10 microrek. Dit is een maximale waarde en is gelijk aan :

*E*Ib/e=825.0 Nmm 2 E =70000 M/mm Ib=262S9.2 mm

4

e =22.29 mm E =IE-5

Het resultaat is dat de opnemers een gezamelijke kracht leveren. wan :

M=1/4FL => F=3.56 N = 364 gram

-

momenten vergelijken

Het moment, dat op ieder uiteinde wordt uitgeoefend, is de halve belasting maal de armlengte ofwel M=F*1

.

Volgens de rekstrookjes geldt M=

met de zakking volgens N=f *2*E*Ib/ ( .5*1l2. In onderstaand schema staan de theoretische en praktische waarden voor het moment bij elkaar.

- 22 -

-

zakkingen vergelijken

Net de boven berekende BnomenterL kan d e zakking van het profiel bepaald

worden en de afwijkingen berekend.

j

7 4 . 5

I

4.2613

7 . 4 5 3 4

IO. 6369

U'" z.; deze yevens is d e maxiaaie afwijking van de zakainy, met. de genete2 waarde, 7.9 %

.

- 23 -

6 ~ CONCLUSIES

U i t de proeven zijn verschillende conclusies t e trekken. 8amelijk dat door

de r e k ~ t s o o k j e s :

- het contragewicht veel ~ ~ u bepaald kan worden. Dit scheelt 1000 ~ ~ ~ ~ ~ ~ i g ~ ~ g r a m mek de vorige ~ 3 ~ ~ e r z ~ e ~ i ~ g ~ n .

- d e t o r s i e uit het prafiel t e halen is. Deze neemt zeer snel. een waarde aan tijdena het inklemmen.

- de ~ a ~ van de ~ opneners r t e ~ bepalen i s . ~ ~ Deze kracht: ~ ~ is 3 . 5 6 a 8 - ~ ~ ~

-

nauwkeuriger het moonent in het p r o f i e l _{te bepalen is dan met F=R*l.}

De i m ~ e r ~ e ~ t í ~ ~ n e ~ i n g is niet optimaal omdat absalrrut gearieteil wordt.

Rierdoor zit. in de pl~ttekeniny een ~ r die de kroEIminy van het profiel ~ ~ ~ m ~

weexgeeft. Hoewel de k . ~ - o ~ ~ ~ i i n g niet groot is, namelijk 0.25 mm, is het toch lastig o m de iaperfecties aan de flens @e ond.erzoeken. tiet beste is om deze

meting aok relatief te rneten. ~n mijn voorganger z i j n aetingen week de z a k k h g izog te vee3 af n e t de w e ~ k e l i j ~ ~ e ~ d . Mu is de zakking aannemelijk met een ~ ~ a afwijking van x i ~ ~7 , 9 ~ 8 ~I Be grootte van h e t contragewicht is

hier de oorzaak van.

In de p l o ~ t e ~ ~ n i ~ g e ~ van bijlage 3 tut en met 6 is te zien dat de ~ ~ t w i j k i ~ g van de flens steeds yroter wordt, terwijl de vorm het zelfde

3lijft. De oorzaak l i g t waarsch~jnlij~ in het prrscesf omdat h e t profiel bij een belasting gaat draaien om z i j n a s . ~~ierdoor gaat de ene kant van de

flens omlaag en de andere kant oi~haog. Om dit te o ~ ~ ~ ZQU e een r derde ~ o ~ ~ ~ ~ ~ ~ p geplaatst moeten worden, n e ~ ~ ~ tegengesteld aan de kleine opnener. ela aas

is de meting voor de plooiing niet gelukt om te o ~ d e ~ z o e k e n o f de plooi nu wel a m weerszijde optreedt. Deze meting is mislukt omdat de constructie met de s t a a ~ d r ~ d ~ n dan de a ~ u ~ i n i u ~ armen geen 80 kg kan houden, terwijl de plooibelasting voor dit p r o f i e l in de buurt ligt van de 95 ky. De begirlstand was hierdoor ontregeld en niet fileer .te gebruiken. Door tijdgebrek i a niet opnieuw begonnen net de metinyen

- 24 -

7. RELEVANTE GEGEVENS EM TIPS

Om de volgende stagiaires na mij te helpen zijn in dit hoofdstuk nuttige gegevens en tips (~pgeno~en ~m de metingen aangenamer te maken.

gegevens bij de kipproef :

- ci~l~~rat.iewa~rden

I: 1Q-slagen potentiometer 0.2161

2 : i m p e ~ f e c t i ~ ~ ~ e t ~ r 3.9E-4

3: grote opnemer IE-3

4: kleine opnemer IE-5

- ~ ~ ~ n ~ ~ e r h o ~ d i ~ ~ arabdiet D en harder

- contragewicht (voor s ~ ~ alum. pijp en alum. armen) 4250 gram ~ ~ ~ b ~ ~ ,

100:40

Enkele tips die tijdens het meten onnodig werk voorkomen:

- bepaal globaal de maximaal t e meten zakkirrg van het profiel en. z o r g er voor dat de grote opnemer deze afstand kan overbruggen

- de tweede digit van de digitale indicator staat voor tientallen T o b t , maax het bereik is maar tien Volt. 6-1s de tweede disit verspringt, moet in de meetfile de waarde met tien opgeteld of ~ ~ ~ e t r ~ ~ k e ~ worden

- O M de tweede digit niet te snel te laten verspringen, zorg es^ voor d a t de meetwaarde op + / - 5 Volt s t a a t . Deze waarde is dan de neutrale lijn in d e plottekeningen.

- a l s de belasting VOOT het; plooien groter is dan 75 kg, gebruik dan dikkere ~ t a ~ l k a ~ ~ ~ ~ s voor de verbinding van de ~ . l ~ r n i n i ~ ~ pijp naax

- 27 -

Intern normbiad

ALUM IN^^^

Januari 1981

NOR M A A N DUI DI N G E N VO LG ENS:

DIN. 1747 -Werkstofnummer 3 . 3 2 0 6 -Aanduiding Al .M.ig, Si

o.

5

-Aanduid i ng _{A1,Mg Si 0 , 5}

N E N 6029

USA AA 6063

(Handels)/benaming: Aluminium 5 0 ST

Chemische samenstelling in gewicht %:

Mg Fe Cu 2t-l M n Ti Al

0 , 7 5 < 0 , 5

<o,

1

<o,

1 <O, 3 < 0 , 2 rest

S i 0,45 E I GE NSCH APPEN: Trek c terkte Elasticiteitsmodulus 0,2 rekgrens Hardheid H B r Breukrek d p 10 220

-

250 N/mrn2 7 0 . 1 0 ~ N/mm2 %200 N/mm2 750

-

800 kgf/mmL 1 2

-

15 % 2 6 9 5 kg/rn3 615 oc 23 .fO-SK-f 960 J k g K I70 W/m K 0 , n 3 .ïO-6~2/rn i ' I Dichtheid Smeltpunt Lineaire uitzettingscoëfficient Soortelijke warmte Warmtegeleidingscoeff iciënt

Spec if ie ke e I ect r isc he weersta nd

rrosiebestendig : goed

: goed

Lasbaar : goed

Koudvervormbaar : mat i g Veredelen ( 2 3 0 ' C / 1-2 u r e n

185' C / 4 - 6 u r e n

175' C / 6-8 uren

i

: goed

pmerkingedToepassingen; Verede lbare 1 eger ing ook geschikt voor kas tenbouv,

profielen, architectuur.

6

s

I

9

I

'I

b

&

8

6

- 5z -

- 30 -

BIJLAGE 4 2 L O T T E K ~ ~ ~ ~ ~ TWEEDE GEDEELTE PKOFZEL

: ONBELAST

---: 3 0 . 3 ky

- - - -

- - - : 5 2 . 5 kg ---: 7 4 . 5 kg

- 31 - BIJLAGE 5 : OHEELAST ---: 3 0 . 3 kg - - - : 5 2 . 5 kg ---: 7 4 . 5 ky ~ ~~

BIJLAGE 6

- 32 -