SR1624 อุปกรณ์ฝึกปฏิบัติการทางกลเรื่องโครงถักแบบ Redundant (Redundant Truss) สำหรับการเรียนการสอนI. ภาพรวมผลิตภัณฑ์
โครงถัก (Truss) เป็นโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาแต่มีความแข็งเกร็งสูง นิยมนำมาใช้ในการก่อสร้างอาคารโถงขนาดใหญ่ สะพาน เครน หอคอย และเสาโครงสร้าง โครงถักเป็นโครงสร้างเหล็กที่ชิ้นส่วนต่างๆ จะรับเฉพาะแรงอัดหรือแรงดึงเท่านั้น โดยไม่มีการดัดโค้งงอของชิ้นส่วน
วัตถุประสงค์ของการทดลองนี้คือเพื่อวัดแรงที่เกิดขึ้นในชิ้นส่วนของโครงถักระนาบเดียว (single plane truss) เมื่อได้รับแรงภายนอกกระทำเพียงจุดเดียว ปลายของชิ้นส่วนโครงถักในชุดทดลองได้รับการออกแบบให้มีรูสำหรับยึดติดกับแผ่นจุดต่อ (node disks) ได้อย่างสะดวก ชุดทดลองมาพร้อมกับชิ้นส่วนรับแรง (tie rods) ที่มีความยาวหลากหลายขนาด ทำให้สามารถประกอบโครงถักแบบที่สามารถคำนวณหาแรงภายในได้ด้วยสมการสมดุลพื้นฐาน (statically determinate trusses) ได้ถึงสองรูปแบบ
ชิ้นส่วนโครงถักที่ใช้ทดสอบมีการเชื่อมต่อกันแบบจุดหมุน (articulated) ผ่านแผ่นจุดต่อ และรับเฉพาะแรงอัดหรือแรงดึงเท่านั้น ไม่มีการถ่ายทอดโมเมนต์ดัดที่จุดต่อ (ถือเสมือนว่าเป็นจุดต่อที่ไม่มีแรงเสียดทาน) ดังนั้น โครงถักนี้จึงถือเป็นโครงถักในอุดมคติ (ideal truss) อุปกรณ์สำหรับใส่แรงที่เชื่อมต่อกับแผ่นจุดต่อจะทำหน้าที่สร้างแรงภายนอกกระทำต่อโครงสร้าง โดยแรงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในชิ้นส่วนโครงถักจะถูกบันทึกค่าผ่านระบบวัดด้วยสเตรนเกจ (strain gauge) และมีหน้าจอแสดงผลที่ระบุค่าแรงที่กระทำต่อชิ้นส่วนรับแรงเหล่านั้นได้โดยตรง
II. ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
กำลังไฟฟ้าขาเข้า: ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว 220V 50Hz
น้ำหนัก: ประมาณ 30 กิโลกรัม
สภาวะการทำงาน: -10℃ ถึง 40℃, ความชื้นสัมพัทธ์ <85%
ขนาด: 970 x 450 x 1000 มม.
ขนาดพื้นสะพาน: 660 x 75 มม.
III. รายการชิ้นส่วน
3.1 ส่วนประกอบหลัก
หมายเลข ชื่อ
1 ก้านปรับระดับ
2 ขายึด (Bracket)
3 โครงสร้างหลัก
4 แผ่นยึดจุดต่อ (Node plate)
5 เกจวัดแบบดิจิทัล (Digital indicator)
6 น้ำหนักถ่วง (Loading weight)
7 เซ็นเซอร์
8 โมดูลเก็บข้อมูล
โมดูลเก็บข้อมูล (ด้านหน้า)
โมดูลเก็บข้อมูล (ด้านหลัง)
แผ่นจานจุดต่อ (Node disk)
3.2 อุปกรณ์เสริม
หมายเลข ชื่อ
1 สายไฟ
2 ชิ้นส่วนเกจวัดแบบเข็ม (Dial indicator)
3 แผ่นแบ่งองศา (Dividing plate)
IV. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโครงถัก (Truss)
โครงถักคือโครงสร้างที่ประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนแท่งที่เชื่อมต่อกันที่ปลายทั้งสองด้านด้วยจุดหมุน (hinge) โดยทั่วไปโครงถักจะเป็นโครงสร้างระนาบหรือโครงสร้างสามมิติที่ประกอบด้วยแท่งตรงและมีลักษณะเป็นรูปสามเหลี่ยมต่อกัน ชิ้นส่วนแท่งของโครงถักจะรับแรงดึงหรือแรงอัดตามแนวแกนเป็นหลัก ทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากความแข็งแรงของวัสดุได้อย่างเต็มที่ เมื่อต้องครอบคลุมช่วงความยาวมาก โครงถักจะช่วยประหยัดวัสดุ ลดน้ำหนักของโครงสร้างเอง (deadweight) และเพิ่มความแข็งเกร็ง (rigidity) ได้มากกว่าเมื่อเทียบกับคานแบบทึบ
ข้อดีของโครงถักคือชิ้นส่วนแท่งจะรับแรงดึงหรือแรงอัดเป็นหลัก ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของวัสดุได้อย่างเต็มที่ อีกทั้งยังช่วยประหยัดวัสดุและลดน้ำหนักของโครงสร้างลงได้
