СТЕНД ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ДЛЯ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ПОЛИСТИРОЛА

Полезная модель относится к исследованию прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, более конкретно, к испытаниям строительных конструкций, а именно, панелей из полистирола, армированных профилированным металлом на длительное сжатие по заданным программой ступеням нагружения и разгружения.
Известны испытательные машины типа МС (конструкторская документация ОАО «СКБИМ», ТУ 25-06.2091, 1984 г.) /1/, предназначенные для испытания строительных материалов на сжатие. Эти машины с гидромеханическим приводом. Силовая рама - вертикальная, и состоит из двух колонн, траверсы и основания. Внутри основания установлен цилиндр, который движет нижнюю подвижную опору. К траверсе сверху закреплена верхняя неподвижная плита.
Справа от нагружающего устройства расположен пульт, внизу которого размещен гидропривод, в составе которого имеется: два насоса, которые вращает двигатель; распределитель, регулятор скорости, управляемые от ручек управления. Вверху пульта расположены торсионный силоизмеритель, в состав которого входят круговая шкала, блок цилиндров, скручивающий через рычаг торсион, золотниковый распределитель. Через систему блоков вращающийся торсион связан со стрелкой на шкале.
Вращающиеся от двигателя насосы забирают рабочую жидкость из бака и подают по трубопроводам поток рабочей жидкости в цилиндр, который, двигаясь вверх и развивая усилие, производит сжатие испытуемого объекта. Связанная кинематически с закручивающимся торсионом
стрелка на шкале, поворачиваясь, показывает величину действующей нагрузки.
Машины этого типа не позволяют проводить испытания панелей из полистирола ввиду того, что:
- гидромеханический привод не обеспечивает управление по ступеням;
- мала высота и ширина рабочего пространства;
- вертикальное расположение рамы усложняет загрузку панелей;
- гидравлический привод нуждается в периодических заменах рабочей жидкости.
Наиболее близкими к предлагаемому являются прессы ПР-500 и ПР-1000 (конструкторская документация ОАО «СКБИМ», ТУ 25-06.1394, 1977 г.) /2/, высота рабочего пространства которых позволяет испытывать элементы строительных конструкций в вертикальном положении на сжатие. Нагружающие устройства этих прессов представляют из себя раму, состоящую из вертикальных колонн, которые закреплены на основании. В основании установлен гидравлический цилиндр, приводимый в движение гидроприводом. На торце плунжера гидроцилиндра размещена подвижная плита. Верхнюю часть колонн объединяет подвижная траверса с закрепленной к ней верхней плитой. Подвижная траверса способна перемещаться вверх и вниз с помощью электромеханического привода, изменяя высоту рабочего пространства.
Недостатком конструкции вышеописанного пресса является:
- большая высота нагружающего устройства, что требует размещение испытательной машины в помещении с высотой потолка более пяти метров;
- неудобство загрузки панелей в вертикальном положении;
- усложнение обслуживания машины ввиду наличия гидропривода.
Целью заявляемой полезной модели является создание стенда испытательного для панелей из полистирола, обладающего простотой конструкции и удобством обслуживания.
Указанная цель достигается тем, что в стенд испытательный для панелей из полистирола, армированных профилированным металлом, содержащий нагружающее устройство, включающее электродвигатель, подвижную и неподвижную опоры; систему управления и измерения, включена расположенная горизонтально силовая рама, закрепленная на двух подставках и состоящая из левой, правой, верхней и нижней балок, соединенных болтами, при этом к левой балке закреплен электромеханический привод, движущий подвижную опору, а на подвижной и неподвижной опорах смонтированы зажимные устройства, передние уголки которых выполнены поворотными, в задачу которых входит доступ испытуемой панели в нагружающее устройство и фиксация при проведении испытания.
Заявляемый стенд испытательный представлен на рис.1 и 2.
Расположенная горизонтально силовая рама состоит из левой 1, правой 2, верхней 3 и нижней 4 балок, соединенных между собой болтами. На левой балке 1 закреплен электромеханический привод, состоящий из электродвигателя 5, приводящего во вращение через муфту червяк 6 червячного редуктора 7. В отверстии по оси червячного колеса 8 закреплена шариковая винтовая пара 9, которая превращает вращательное движение в поступательное. Торец винта через цилиндрический шарнир 10 соединен с подвижной опорой 11, которая на 4-х подшипниках катается, удерживая направление движения. Неподвижная опора 12 закреплена к правой балке 2 с помощью двух датчиков силы 13.
На подвижной 11 и неподвижной 12 опорах смонтированы зажимные устройства 14, приводимые в движение с помощью съемных ручек. Передние уголки зажимного устройства имеют возможность вручную поворачиваться в вертикальной оси, что обеспечивает установку испытуемых
панелей. Силовая рама закреплена к двум подставкам 15, позволяющим ей быть устойчивой на полу. На нагружающем устройстве закреплен датчик перемещения. В шкафу размещена компьютерная система управления и измерения.
Работа стенда испытательного заключается в следующем.
Передние зажимные устройства 14 поворотом на 180° обеспечивают доступ испытуемой панели в нагружающее устройство. Испытываемая панель устанавливается на подвижную 11 и неподвижную 12 опоры и фиксируется. Запускается программа испытания. Исполнительным элементом машины является электродвигатель 5, который по команде системы управления вращает червяк 6 червячного редуктора 7. Червяк 6, находясь в зацеплении с червячным колесом 8, вращает его. Шариковая винтовая пара превращает вращательное движение червячного колеса 8 и закрепленного к нему корпуса в поступательное движение штока шариковой винтовой пары, закрепленного к подвижной опоре 11. Двигаясь, подвижная опора 11 упирается в испытываемую панель, сжимает ее.
Величины прикладываемых нагрузок фиксируются датчиками силы 13.
Датчик перемещения позволяет системе управления в построении диаграммы «сила - деформация».
Предлагаемая конструкция стенда испытательного для панелей из полистирола обладает преимуществами перед принципами построения и испытания перечисленных аналогов.
Горизонтально расположенная силовая рама и поворотные зажимные устройства обеспечивают удобство загрузки испытуемых панелей. Малая высота нагружающего устройства (1,6 метра) обеспечивает удобство в размещении испытательной машины и обслуживании, а замена гидропривода на электромеханический упрощает обслуживание машины.
Заявляемую конструкцию предполагается использовать при разработке и изготовлении стенда для испытания панелей из полистирола СИП-200.
Использованные источники:
1. Испытательные машины типа МС (конструкторская документация ОАО «СКБИМ», ТУ 25-06.2091, 1984 г.).
2. Прессы испытательные типа ПР-500 и ПР-1000 (конструкторская документация ОАО «СКБИМ», ТУ 25-06.1394, 1977 г.).