СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ОСЕВОМ И ВНЕЦЕНТРЕННОМ ПРИЛОЖЕНИИ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗОК

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к определению физико-механических свойств строительных изделий, преимущественно бетонных призм, и может быть использована для исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения осевых и внецентренных растягивающих и сжимающих статических знакопеременных нагрузок без перестановки образца на испытательном стенде.
Промышленность производит для испытательных лабораторий пресса одностороннего действия либо на растяжение, либо на сжатие.
Известна гидравлическая машина для механических испытаний материалов по патенту Российской федерации №48066, G01N 3/02, 2005 г., принятая заявителем за прототип. В этой машине создание нагрузки растяжения или сжатия обеспечивается за счет изменения давления рабочей жидкости, поступающей в рабочую полость силового гидроцилиндра от насоса высокого рабочего давления, управляемого асинхронным двигателем, который в свою очередь управляется частотным регулятором (Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления приводов. М.: ACADEMA, 2005. С.159-204.; Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Поляков В.Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод. М. ACADEMA, 2004. - 256 с.; Бармин А., Ташлинский А. Современные технологии автоматизации. 2000. №4, С.6-19.), охваченным отрицательной обратной связью по нагрузке.
Основным недостатком прототипа является отсутствие универсальности, т.е. такая машина может обеспечить проведение испытаний образцов материалов только на растяжение или только на сжатие, а также в ней рабочая зона во время проведения испытаний остается открытой, а это нежелательно и недопустимо в целях безопасности людей, проводящих испытания.
Технической задачей полезной модели является повышение техники безопасности при проведении испытаний.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении стенд дополнительно снабжен, по меньшей мере, двумя подвижными силовыми платформами, а также стенд снабжен защитным экраном, который установлен на верхней подвижной силовой платформе и выполнен в виде двух створок, причем защитный экран установлен с возможностью закрывания рабочей зоны стенда во время испытания строительных конструкций.
Кроме того, каждая створка установлена на шарнире, а защитный экран установлен с возможностью охвата по периметру рабочей зоны стенда и полного ее открытия.
Кроме того, защитный экран выполнен прозрачным из мягкого высокопрочного пластика.
Кроме того, створки защитного экрана выполнены с возможностью напуска друг на друга и снабжены замком.
Технический результат от использования предлагаемого решения заключается в том, что значительно повышена техника безопасности, благодаря изоляции рабочей зоны посредством защитного экрана.
На фиг.1 изображен стенд для испытаний строительных конструкций при осевом и внецентренном приложении знакопеременных нагрузок в положении испытания на растяжение, защитный экран закрывает рабочую зону испытаний;
на фиг.2 - изображен стенд для испытаний строительных конструкций при осевом и внецентренном приложении знакопеременных нагрузок в положении испытания на сжатие, защитный экран в открытом положении - рабочая зона раскрыта;
на фиг.3 - стенд, вид сверху, створки защитного экрана в промежуточных положениях.
Стенд для испытания строительных конструкций при осевом и внецентренном приложении знакопеременных нагрузок содержит основание 1, подвижные силовые платформы: нижнюю платформу 2, среднюю платформу 3 и верхнюю платформу 4. На основании 1 закреплены наружные направляющие штанги 5 и 6, а внутренние направляющие штанги 7 и 8 соединяют подвижные платформы 2, 3 и 4. Испытываемый образец 9 строительной конструкции размещают между средней подвижной силовой платформой 3 и верхней подвижной силовой платформой 4 и жестко закрепляют его на них.
На основании 1 установлен в вертикальном положении гидравлический домкрат 10 одностороннего действия, поршень которого при нагружении входит в контакт с подвижной силовой платформой 2.
На стенде выполнено реверсное устройство, которое предназначено для изменения направления действия нагрузок на испытываемый образец 9 и выполнено в виде подвижных силовых платформ 2, 3 и 4 и направляющих штанг наружных 5 и 6 и внутренних 7 и 8, на которых установлены подвижные силовые платформы 2, 3 и 4 с возможностью перемещения.
Кроме того, на стенде есть силовое устройство, которое предназначено для создания нагрузки заданной величины и заданной скорости нагружения и выполнено в виде гидравлического домкрата 10 одностороннего действия и нижней подвижной силовой платформы 2, которая установлена на направляющих штангах 5 и 6, 7 и 8 с возможностью перемещения. А гидравлический домкрат 10 одностороннего действия установлен с возможностью контактного взаимодействия с подвижной силовой платформой 2.
А также стенд снабжен регулировочным механизмом, который предназначен для регулирования величины перемещений подвижных силовых платформ 2, 3, 4, изменения направления действия нагрузки и выполнен в виде направляющих штанг и упоров. Упоры попарно установлены на наружных 5 и 6 и внутренних 7 и 8 направляющих штангах и образуют с ними несколько винтовых пар. Под нижней подвижной силовой платформой 2 на наружных направляющих штангах 5 и 6 установлены упоры 11 и 12, а над ней на внутренних направляющих штангах 7 и 8 установлены упоры 13 и 14.
Под средней подвижной силовой платформой 3 на внутренних направляющих штангах 7 и 8 установлены упоры 15 и 16. Над средней подвижной силовой платформой 3 на наружных направляющих штангах 5 и 6 установлены упоры 17 и 18.
Под верхней подвижной силовой платформой 4 на внутренних направляющих штангах 7 и 8 установлены упоры 19 и 20, а над ней на наружных направляющих штангах 5 и 6 установлены упоры 21 и 22.
Стенд снабжен защитным экраном, который установлен на верхней подвижной силовой платформе 4, с возможностью закрывания рабочей зоны стенда во время испытания строительных конструкций.
Защитный экран выполнен в виде двух створок левой 23 и правой 24. Каждая створка защитного экрана левая 23 и правая 24 снабжены верхними и нижними элементами жесткости 25, 26 и 27, 28 соответственно и установлены на шарнирах 29, а защитный экран установлен с возможностью охвата по периметру рабочей зоны стенда и полного ее открытия. Он выполнен прозрачным из высокопрочного мягкого пластика, который не только позволяет наблюдать за испытываемым образцом 9 во время испытания, но и защищает персонал от непредвиденных обстоятельств. С этой целью створки 23 и 24 защитного экрана выполнены с возможностью напуска друг на друга и снабжены замком 30 на платформе 4.
Стенд для испытаний строительных конструкций при осевом и внецентренном приложении знакопеременных нагрузок работает следующим образом.
Независимо от направления приложения нагрузки, нижний торец испытываемого образца 9 закрепляют на средней подвижной силовой платформе 3 а верхний его торец - на верхней подвижной силовой платформе 4.
Для проведения испытания образца 9 на растяжение, фиг 1, подвижная силовая платформа 4 движение вверх и растягивает испытываемый образец 9, который жестко закреплен между подвижной силовой платформой 4 и «неподвижной» в данном случае силовой платформой 3. Упорами 15 и 16 регулируют величину перемещения силовой платформы 2, а упорами 21 и 22 величину перемещения подвижной силовой платформы 4. При этом защитный экран 23 закрывает рабочую зону стенда, а створки 24 и 25 защитного экрана 23 установлены на шарнирах 26 таким образом, что при движении вверх верхней подвижной платформы 4, они остаются в одном положении и также перекрывают рабочую зону.
Для проведения испытания образца 9 на сжатие, фиг.2, подвижная силовая платформа 3 движется вверх и сжимает испытываемый образец 9, который жестко закреплен между подвижной силовой платформой 3 и «неподвижной» в данном случае силовой платформой 4. Упорами 17, 18, 19 и 20 регулируют величину перемещения подвижной силовой платформы 3. При этом положение защитного экрана 23 остается также неизменным.
Таким образом, благодаря использованию реверсного устройства изменяют направление действия нагрузки на обратное и создают знакопеременное нагружение. Причем при смене знака направления нагрузки испытываемый образец строительной конструкции разгружают до нуля. При этом испытываемый образец 9 не снимают со стенда. Испытание проводят за одну установку образца 9 как на растяжение, так и на сжатие.
Независимо от проводимого испытания: на растяжение или сжатие, створки 23 и 24 защитного экрана во время испытания закрывают с напуском друг на друга и запирают на замок 30. Во время испытания защитный экран совершает движения с подвижной силовой платформой 4. По окончании испытания створки 23 и 24 раскрывают на нужную величину, снимают испытываемый образец 9. Устанавливают новый, закрывают створки 23 и 24 - начинают новые испытания. Цикл повторяется.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать не только упрощенный технологический процесс испытаний строительных конструкций и расширить функциональные возможности испытательного стенда, позволяющего проводить испытания образцов и на растяжение, и на сжатие на одном стенде без перестановки образца, но и выполнить стенд универсальным, так как он обеспечивает испытания на растяжение и сжатие в одной зоне испытаний без конструктивной и технологической доработки.
А также использование предлагаемого технического решения позволило значительно повысить технику безопасности, благодаря изоляции рабочей зоны от обслуживающего персонала.