УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИЛОВЫХ ПОЛЕЙ ПРИ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ГРУЗОЗАХВАТНЫХ СРЕДСТВ
DEVICE FOR CREATION OF FORCE FIELDS AT STRENGTH TESTS OF LOAD HANDLING FACILITIES

Изобретение относится к испытательной технике для проведения прочностных испытаний с грузозахватными средствами.
Под грузозахватный средством понимается устройство, предназначенное для выполнения погрузочно-разгрузочных работ со специальными грузами. Силовые поля при проведении прочностных испытаний грузозахватных средств создаются бетонными блоками и силовозбудителями. Испытуемое грузозахватное средство крепится к бетонному грузу и через устройство измерения продольных усилий - к силовозбудителю. Масса бетонных грузов должна быть больше испытательных нагрузок, необходимых для проведения прочностных испытаний. При использовании бетонных грузов, равных по массе испытательным нагрузкам (тарированные грузы), устройство измерения продольных усилий не требуется. В качестве силовозбудителя могут использоваться автомобильные, козловые краны, тельферы, тали, гидравлические, пневматические цилиндры, механические устройства и т.д. Данное изобретение может быть использовано для проведения прочностных испытаний при техническом освидетельствовании грузозахватных средств, с испытательными нагрузками до 20 т и с габаритами до 2,5 м. В предлагаемом изобретении используется новый принцип создания силовых полей, отличающийся от принципа с применением тяжелых грузов, создающих испытательную нагрузку на грузозахватные средства.
Известна машина испытательная для механических испытаний материалов на усталость (патент RU №2378635 "машина испытательная для механических испытаний материалов на усталость", класс G01N 3/08), которая относится к испытательной технике. Машина содержит нагружающее устройство, состоящее из основания, колонн, траверсы, силового привода нагружения, пассивного и активного захватов; систему измерения, состоящую из электротензометрического датчика силы, датчика деформации, датчика перемещения активного захвата, блока измерения силы, блока измерения перемещения активного захвата, блока измерения деформации; блока управления; и ЭВМ с программным обеспечением автоматического расчета механических характеристик материала испытываемого образца по результатам измерения параметров испытания. Система измерения дополнительно содержит акселерометр, установленный на пассивном захвате нагружающего устройства, и блок измерения ускорения пассивного захвата, причем акселерометр через блок измерения ускорения пассивного захвата соединен последовательно с ЭВМ и блоком управления.
Машина испытательная для механических испытаний материалов на усталость (патент RU №2378635) является аналогом предлагаемого изобретения.
Недостатками машины испытательной для механических испытаний материалов на усталость:
- сложность конструкции,
- множество механических звеньев в составе устройства,
- невозможность проведения прочностных испытаний с грузозахватными средствами больших размеров (до 2 м).
Известно устройство для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем (патент RU №2390751 "устройство для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем", класс G01N 3/10), которое относится к испытательной технике, а именно - к приборному оснащению строительных и строительно-монтажных работ, в частности к средствам для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем. Устройство содержит опорные штанги, захватное устройство для зацепления анкерных крепежных элементов, станину с размещенным на ней силовым механизмом, динамометр. Устройство снабжено дополнительными направляющими с закрепленными на них компенсирующими фиксаторами, обеспечивающими равномерное приложение выдергивающих усилий. Захватное устройство шарнирно закреплено на силовом механизме, а опорные штанги выполнены с возможностью изменения их размеров.
Устройство для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем (патент RU №2390751) является прототипом предлагаемого изобретения.
Недостатками устройства для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем являются:
- сложность конструкции,
- множество механических звеньев в составе устройства,
- невозможность проведения прочностных испытаний с грузозахватными средствами больших размеров (до 2 м),
- невозможность создания больших испытательных нагрузок.
Задачей предлагаемого изобретения являются устранение перечисленных недостатков и обеспечение требований в работе устройства с грузозахватными средствами:
- плавность создания испытательной нагрузки;
- универсальность работы с различными грузозахватными средствами, отличающимися конструкцией и габаритно-присоединительными размерами;
- обеспечение быстрой подготовки к испытательным работам с грузозахватными средствами;
- надежность и удобство в работе;
- отсутствие необходимости применения грузового крана (тельфера, тали) и комплекта тяжелых тарированных грузов (бетонные блоки);
- возможность проведения прочностных испытаний как в полевых условиях, так и в помещении.
исп.
исп.
Предлагаемое изобретение конструктивно упрощено по сравнению с известным прототипом-устройством для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем (патент RU №2390751). Предлагаемое устройство выполнено в виде пирамиды из четырех тонкостенных стоек (для снижения металлоемкости конструкции). На вершине пирамиды, на пластине крепления стоек устанавливается силовозбудитель. К силовозбудителю через измерительное устройство продольных усилий крепятся грузозахватные средства. Снизу к стойкам крепятся четыре кронштейна, на которых расположены такелажные узлы для грузозахватных средств с испытательной нагрузкой до 2 т. Такелажные узлы для грузозахватных средств с испытательной нагрузкой до 20 т расположены непосредственно внизу на стойках. В этом случае в каждой стойке при испытаниях действуют фактические нагрузки Р/4, где Р - испытательная нагрузка. Стойки выполнены из трубы диаметром 70 мм, с толщиной стенок 8 мм. Как показывают компьютерные расчеты на устойчивость, для тонкостенных конструкций при сжатии опасны потери устойчивости, а такая конструкция стойки может выдержать нагрузки до 20 т. Такая конструкция компактна, легко собирается и разбирается, удобна в работе и универсальна.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства. Устройство для создания силовых полей (фиг.1) содержит в качестве силовозбудителя гидравлический домкрат 1, установленный на пластине 2, силоизмерительное устройство-динамометр 3 для контроля испытательной нагрузки, стойки 5 с такелажными скобами 4, уголки 6 для жесткости конструкции. На стойках внизу шарнирно закреплены скобы, предназначенные для крепления грузозахватным средством.
На фиг.2 показаны нижние кронштейны 7, на которых установлена панель 8 с такелажными узлами. Нижние кронштейны 7 с установленной панелью 8 с такелажными узлами, различными по конструкции и габаритам, можно установить под козловой кран с ручной талью грузоподъемностью 1,5 т, стойки которого выполнены из той же трубы и имеют ту же форму в виде пирамиды. Также данное устройство (фиг.2) можно установить и под устройство для создания силовых полей (фиг.1) при испытании на прочность. В этом случае силовое поле будет создаваться между силовозбудителем 1 устройства, изображенным на фиг.1, и панелью 8, изображенной на фиг.2.
На фиг.3 показан способ закрепления грузозахватного средства (строп 4СК-5,0/1600 ГОСТ 25573-82) на устройстве для создания силовых полей при испытании на прочность (испытательная нагрузка указанного стропа 8 т).
Изобретение позволяет упростить процедуру испытаний на прочность, обойтись без крана и грузов, упростить конструкцию устройства для проведения прочностных испытаний.
Предлагаемое изобретение функционирует следующим образом.
Перед началом испытаний испытуемое грузозахватное средство крепится на динамометре 3. Внизу такелажные узлы грузозахватного средства (например, стропа 4СК-5,0 ГОСТ 25573-82 - см. фиг.3) закрепляются за такелажные узлы устройства (скобы 4 на стойках 5 - для фиг.1, или панель с такелажными узлами 8 - для фиг.2). Испытуемое грузозахватное средство подвешивается на динамометре 3, зацепляется за скобы 4 на стойках 5. После этого испытуемое грузозахватное средство нагружается, а динамометр 3 показывает нагрузку. В качестве измерительного устройства используется динамометр, который выбран из-за широкого диапазона испытательных нагрузок (от 100 кг до 10 т). В устройстве создается силовое поле силовозбудителем в виде гидравлического домкрата 1 (см. фиг.1). При этом на испытуемое грузозахватное средство начинает воздействовать испытательная нагрузка. При достижении требуемой испытательной нагрузки испытуемое грузозахватное средство выдерживают под нагрузкой в течение 10-15 мин. Контроль испытательных нагрузок ведут по показаниям измерительного устройства динамометра 3.
Основные отличия конструктивных решений в предлагаемом устройстве для решения поставленной задачи:
- в предлагаемом устройстве для создания силовых полей силовое поле создается внутри конструкции устройства с помощью гидравлического домкрата (или тельфера), что позволяет не использовать грузоподъемные краны и специальные тарированные тяжелые грузы;
- универсальность работы предлагаемого устройства с различными грузозахватными средствами, которые отличаются габаритными размерами до 2,5 м, испытательными нагрузками до 20 т и различными такелажными узлами.
Таким образом, предложенное устройство имеет отличия от ранее известных устройств в плане упрощения конструкции, универсальности по габаритно-присоединительным размерам и испытательным нагрузкам и обеспечения проведения прочностных испытаний с различными грузозахватными средствами.