Устройство для динамического нагружения испытываемой конструкции

Устройство для динамического нагружения испытываемой конструкции может найти применение при испытании бетонных или железобетонных конструкций на ударные нагрузки. На опорном основании установлены вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения закреплена траверса с грузом. На верхний конец испытываемой конструкции надет оголовок. На оголовке через накладку закреплен силоизмеритель. На силоизмерителе установлена демпфирующая прокладка, например из резины. Технических результат заключается в демпфировании высокочастотных колебаний, возникающих в испытываемой конструкции при ударе, что приводит к повышению точности исследований. 1 н.з и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к машинам для испытания конструкций при ударных нагрузках, преимущественно бетонных или железобетонных конструкций.

Известен стенд для ударных испытаний материалов на прочность по патенту РФ на изобретение №2047140. Стенд включает в себя вертикальные направляющие, на которые установлены верхняя, промежуточная, и нижняя траверсы, имеется механизм подъема и сброса траверсы с испытываемыми образцами. На нижней и верхней траверсе имеются захваты для испытуемых образцов, которые установлены соосно, а ось захватов, размещенных на промежуточной траверсе, перпендикулярна осям остальных захватов. Вышеперечисленные элементы конструкции выполняют роль узла нагружения испытуемых образцов при ударном воздействии. Также стенд снабжен платформами установленными на верхней и промежуточной траверсах с возможностью вращения соответственно вокруг вертикальной и горизонтальной оси, и колесами, кинематически связывающими платформы с направляющими, при этом захваты закреплены на платформах. Промежуточная траверса связана с нижней траверсой силовой пружиной, а связь колес с платформой осуществляется червячной парой. Данным стендом обеспечивается проведение испытаний при взаимодействии образцов, нагружаемых сжатием и изгибом, с одновременным вращением взаимодействующих образцов вокруг своих осей. При этом на данном стенде можно испытывать только образцы материалов.

Однако нагружающий узел данного стенда не позволяет исследовать волновые процессы и работу элементов конструкций при центральном и внецентренном ударе.

Наиболее близким устройством, принятым за прототип, является узел динамического нагружения стенда для испытания бетонных и железобетонных элементов по патенту РФ на изобретение №2315969. Узел динамического нагружения стенда содержит установленные на опорном основании вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения закреплен на траверсе с грузом металлический оголовок. На оголовке установлен датчик-силоизмеритель, фиксирующий уровень нагружения и характер изменения нагрузки во времени. Динамическая нагрузка задается при помощи падающего груза (траверсы с грузом), которая при опускании в свободном падении направлена с помощью вертикальных направляющих. Данный узел динамического нагружения стенда предназначен для испытания строительных конструкций преимущественно из железобетона. При динамических испытаниях строительных конструкций вследствие соударения металлических деталей (траверсы с оголовком для силоизмерителя) возникают интенсивные высокочастотные колебания в материале конструкции которые создают помехи и в результате интервал действия нагрузки значительно уменьшается. Все это снижает точность исследований конструкций на удар.

Задача полезной модели состоит в том, чтобы повысить точность исследований и увеличить интервал действия динамической нагрузки при исследованиях.

Технический результат при решении поставленной задачи заключается в уменьшении интенсивности высокочастотных колебаний, возникающих в материале конструкции при ударе путем их демпфирования.

Этот результат достигается следующим образом. Заявляемое устройство стенда имеет общее с прототипом то, что он содержит: установленные на опорном основании вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения закреплена траверса с грузом, оголовок, надетый на верхний конец испытываемой конструкции, силоизмеритель, закрепленный на оголовке. Но в отличие от прототипа

заявляемое устройство для динамического нагружения дополнительно содержит демпфирующую прокладку, которая установлена на силоизмерителе. Демпфирующая прокладка может быть выполнена из резины, силоизмеритель установлен на оголовке через накладку, жестко защемленную на оголовке. Демпфирующая прокладка гасит высокочастотные колебания, возникающие в конструкции после удара. Таким образом, заявляемое устройство учитывает действие именно динамической нагрузки за счет уменьшения интенсивности высокочастотных колебаний, возникающих в материале конструкции при ударе. Кроме этого, данное устройство благодаря демпферу прокладки позволяет увеличить временной интервал действия динамической нагрузки.

Полезная модель пояснена чертежом, на котором изображен общий вид заявляемого устройства.

Устройство для динамического нагружения стенда для испытания конструкций, содержит испытываемую конструкцию 1, на которой установлен металлический оголовок 2, на которую установлен силоизмеритель 3. На силоизмеритель 3 установлена демпфирующая прокладка из резины 4. Прокладка может быть выполнена из другого мягкого упругого материала, например из дерева. Но направляющих 5 закреплена траверса с грузом 6. Направляющие 5 жестко закреплены на опорном основании 7. Силоизмеритель может быть установлен на оголовке через накладку (на чертеже не показана).

Устройство промышленно применимо, поскольку его можно многократно реализовать с достижением указанного технического результата.

Работа устройства для динамического нагружения испытываемой конструкции заключается в следующем: испытываемую бетонную или железобетонную конструкцию 1 устанавливают в испытываемое положение. Затем на конструкцию 1 устанавливается металлический оголовок 2, на который вставляется силоизмеритель 3. Далее необходимо установить на силоизмеритель 3 демпфирующую прокладку из резины 4. Груз 6 подвешивается на нужную высоту и по направляющим 5 опускается в место контакта с демпфирующей

прокладкой из резины 4. После соударения груза 6 о демпфирующую прокладку 4 возникает кратковременная динамическая нагрузка, и за счет свойств резины увеличивается интервал ее действия во времени и уменьшается интенсивность высокочастотных колебаний возникающих в материале конструкции. Силу удара можно регулировать путем уровня поднятия высоты груза, а также его массой.

1. Устройство для динамического нагружения испытываемой конструкции, содержащее установленные на опорном основании вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения закреплена траверса с грузом, оголовок, надетый на верхний конец испытываемой конструкции, силоизмеритель, закрепленный на оголовке, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит демпфирующую прокладку, установленную на силоизмерителе.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что демпфирующая прокладка выполнена из резины.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что силоизмеритель установлен на оголовке через накладку, жестко закрепленную на оголовке.