Испытательный стенд
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть востребована в строительстве, машиностроении, судостроении и других отраслях народного хозяйства. Предлагаемая полезная модель предназначена для проведения испытаний на изгиб с кручением и на кручение с целью исследования напряженно-деформируемого состояния конструкций. Испытательный стенд, содержащий основание, опорные конструкции, приспособление для нагружения испытываемой балки и силовозбудитель, согласно полезной модели, опорные конструкции выполнены в виде двух опор защемления 3, установленных на основании 10с возможностью перемещения и снабженных упорами 13, фиксирующими положение устанавливаемой на упомянутые опоры испытываемой конструкции, в виде балки 1, приспособление для нагружения 2 выполнено в виде сборной траверсы, навешиваемой по ее центру на испытываемую балку и состоящей при этом из двух ассиметрично расположенных полурам 5, содержащих захваты под балку, соединенные между собой посредством болтовых соединений 6. Сборная траверса установлена с возможностью взаимодействия через полусферические шарниры 8 или с одним, или с двумя силовозбудителями 7, установленными на одинаковом расстоянии от продольной оси балки и обеспечивающими силовое воздействие в противоположных направлениях. При этом один силовозбудитель, предназначенный для силового воздействия вверх, установлен на основании под траверсой, а второй силовозбудитель, предназначенный для силового воздействия вниз, установлен над траверсой с использованием опоры силовозбудителя 9, фиксирующей его местоположение. Новым является также и то, что полурама сборной траверсы подкреплена раскосами, а в качестве силовозбудителя использован гидравлический домкрат. Кроме того, при взаимодействии траверсы с одним силовозбудителем, последний расположен над траверсой. В качестве основания использован силовой пол, в котором выполнены Т-образные силовые каналы 4, взаимодействующие с опорными элементами силовозбудителя, установленного над траверсой, и опорами защемления. Также новым является и то, что каждая опора защемления оперта на установленную на основание железобетонную плиту 14 и снабжена двумя анкерами 12, взаимодействующими с Т-образньми силовыми каналами основания. 6 ил.
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть востребована в строительстве, машиностроении, судостроении и других отраслях народного хозяйства.
Известна установка для испытаний на кручение металлических стержней, содержащая станину, хомуты, двуплечные рычаги и круглые металлические тяги, заанкеренные между парой швеллеров у пола (Строительная механика стержневых тонкостенных конструкций / Бычков Д.В.; Стройиздат, 1962. 475 с. - Стр.6. рис.13).
Недостатком известной установки является ограниченная область использования, в частности только при испытании на кручение из-за крепления приспособления для нагружения к станине, что не позволяет задавать на испытываемую балку нагрузку от поперечной силы.
В качестве прототипа принята установка для испытания балок на изгиб с кручением, содержащая станину, две пары опор в виде подвесок со сферическими шарнирами на концах, одни концы которых закреплены на станине, траверсы, каждая из которых установлена на других концах пары опор, захваты для крепления испытываемой балки, размещенные на траверсах, и силовозбудитель (Авт. Свид. №365626, заявлено 27.04.1970, автор: Коржов В.И. RU, прототип).
Недостатком прототипа является ограниченная область использования установки из-за ограничения размеров испытываемой балки и невозможности проведения испытаний на кручение.
Задачей полезной модели является расширение сферы использования испытательного стенда путем обеспечения возможности проведения на нем испытаний балок различной длины на кручение и изгиб с кручением.
Для достижения технического результата в испытательном стенде, содержащем основание, опорные конструкции, приспособление для нагружения испытываемой балки и силовозбудитель, согласно полезной модели, опорные конструкции выполнены в виде двух опор защемления, установленных на основании с возможностью перемещения и снабженных упорами, фиксирующими положение устанавливаемой на упомянутые опоры испытываемой конструкции, в виде балки, приспособление для нагружения выполнено в виде сборной траверсы, навешиваемой по ее центру на испытываемую балку и состоящей при этом из двух ассиметрично расположенных полурам, содержащих захваты под балку, соединенные между собой посредством болтовых соединений, причем, сборная траверса установлена с возможностью взаимодействия через полусферические шарниры или с одним, или с двумя силовозбудителями, установленными на одинаковом расстоянии от
продольной оси балки и обеспечивающими силовое воздействие в противоположных направлениях, при этом один силовозбудитель, предназначенный для силового воздействия вверх, установлен на основании под траверсой, а второй силовозбудитель, предназначенный для силового воздействия вниз, установлен над траверсой с использованием опоры силовозбудителя, фиксирующей его местоположение.
Новым является также то, что полурама сборной траверсы подкреплена раскосами, а в качестве силовозбудителя использован гидравлический домкрат.
Кроме того, при взаимодействии траверсы с одним силовозбудителем, последний расположен над траверсой, а в качестве основания использован силовой пол, в котором выполнены Т-образные силовые каналы, взаимодействующие с опорными элементами силовозбудителя, установленного над траверсой, и опор защемления.
Согласно полезной модели, каждая опора защемления оперта на установленную на основание железобетонную плиту и снабжена двумя анкерами, взаимодействующими с Т-образными силовыми каналами основания.
Для возможности изменения пролета испытываемой конструкции опоры защемления можно переставлять вдоль ручьев силового пола.
На фиг.1. изображен общий вид испытательного стенда; на фиг.2 - схема нагружения при испытании на кручение; на фиг.3 - схема нагружения при испытании на изгиб с кручением; на фиг.4 - приспособление для нагружения, вид сбоку; на фиг.5 - то же, вид сверху; на фиг.6 - опора защемления вид сбоку.
Стенд для испытания балок 1 содержит приспособление для нагружения 2 и две опоры защемления 3, закрепленные в Т-образных силовых каналах 4 основания.
Приспособление для нагружения состоит из двух полурам 5, скрепленных между собой болтовыми соединениями 6, силовозбудителей 7, полусферических шарниров 8 и опоры силовозбудителя 9.
Опора защемления выполнена в виде горизонтально расположенного швеллера 11, в средней части которого приварены вертикально установленные упоры 13, подкрепленные подкосами 16. Швеллер 11 оперт на железобетонную плиту 14, установленную на основание 10, и с обоих торцов закреплен посредством крепежных анкеров 12, установленных в Т-образных силовых каналах 4 основания. Для фиксации испытываемой балки от вертикального перемещения вверх опора защемления содержит запорный стержень 15, устанавливаемый над балкой в упорах 13.
Стенд подготавливается к работе следующим образом.
Торцы испытываемой балки 1 устанавливаются между упорами 13, закрепляются в опорах защемления 3, предварительно установленных на железобетонные плиты 14 и
закрепленных в Т-образных силовых каналах 4 с помощью крепежных анкеров 15. Затем производят сборку приспособления для нагружения 2 из двух полурам 5, скрепляя их с помощью болтов 6. Далее на одинаковом расстоянии от продольной оси балки устанавливают в проектное положение силовозбудители 7 на полусферические шарниры 8. Верхний силовозбудитель закрепляют к Т-образному силовому каналу 4 посредством опоры силовозбудителя 9.
Конструкция приспособления для нагружения, не имеющая опирание на пол, обхватывает испытуемую балку и передает на нее усилие от одного или двух силовозбудителей.
Принцип действия приспособления для нагружения при испытании на кручение заключается в восприятии приспособлением разнонаправленной сосредоточенной нагрузки от двух силовозбудителей (задающих одинаковую нагрузку), расположенных на равном расстоянии от оси центра тяжести испытуемой конструкции, в результате чего поперечные силы от каждого силовозбудителя взаимно уравновешиваются. Вследствие наличия плеча сил возникает «чистый» крутящий момент в плоскости поперечного сечения балки.
При испытании на кручение с изгибом силовозбудитель устанавливается только с одной стороны (сверху), что позволяет передать на испытываемую конструкцию крутящий момент и поперечную силу.
Передача усилий от силовозбудителей на раму осуществляется через стальные полусферические шарниры, позволяющие шарнирно передавать нагрузку, без изменения расстояния от оси балки даже при достаточно больших углах закручивания.
Опоры защемления, установленные по торцам испытываемой конструкции, позволяют производить шарнирно-подвижное защемление.
Преимуществом заявляемого испытательного стенда по сравнению с прототипом является возможность проведения испытаний большепролетных балок и возможность проведения испытаний на кручение.
1. Испытательный стенд, содержащий основание, опорные конструкции, приспособление для нагружения испытываемой балки и силовозбудитель, отличающийся тем, что опорные конструкции выполнены в виде двух опор защемления, установленных на основании с возможностью перемещения и снабженных упорами, фиксирующими положение устанавливаемой на упомянутые опоры испытываемой конструкции, в виде балки, приспособление для нагружения выполнено в виде сборной траверсы, навешиваемой по ее центру на испытываемую балку и состоящей при этом из двух ассиметрично расположенных полурам, содержащих захваты под балку, соединенные между собой посредством болтовых соединений, причем, сборная траверса установлена с возможностью взаимодействия через полусферические шарниры или с одним, или с двумя силовозбудителями, установленными на одинаковом расстоянии от продольной оси балки и обеспечивающими силовое воздействие в противоположных направлениях, при этом один силовозбудитель, предназначенный для силового воздействия вверх, установлен на основании под траверсой, а второй силовозбудитель, предназначенный для силового воздействия вниз, установлен над траверсой с использованием опоры силовозбудителя, фиксирующей его местоположение.
2. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что полурама сборной траверсы подкреплена раскосами.
3. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что в качестве силовозбудителя использован гидравлический домкрат.
4. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что при взаимодействии траверсы с одним силовозбудителем, последний расположен над траверсой.
5. Испытательный стенд по п.1, отличающийся тем, что в качестве основания использован силовой пол, в котором выполнены Т-образные силовые каналы, взаимодействующие с опорными элементами силовозбудителя, установленного над траверсой, и опор защемления.
6. Испытательный стенд по п.5, отличающийся тем, что каждая опора защемления оперта на установленную на основание железобетонную плиту и снабжена двумя анкерами, взаимодействующими с Т-образными силовыми каналами основания.
