УСТАНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

Полезная модель относится к установкам, моделирующим рабочие условия, а именно к установкам динамического нагружения повторного действия, имитирующим проезд колеса грузового подвижного состава. Установка предназначена для создания вертикальной нагрузки жестким штампом, имитирующим действие колеса грузового автомобиля.
Известна установка динамического нагружения, которая состоит из направляющей штанги, падающего груза, пружины и штампа. Испытательную нагрузку прикладывают к покрытию мгновенно в виде падающего груза, циклической или вибрационной нагрузки. При этом создается кратковременное динамическое нагружение, близкое к нагрузке от движущегося автомобиля. Для измерения упругой деформации одежды применяют вибрографы. Основным недостатком является то, что подъем груза и штампа осуществляют механической лебедкой. Установка обладает низкой производительностью (см. Ведомственные строительные нормы ВСН 46-83 «Инструкция по проектированию дорожных одежд», Москва «Транспорт», 1985 г.).
Известна установка динамического нагружения ДИНА ЗМ, принятая в качестве прототипа, включающая корпус с направляющей для груза с пружиной, блок управления, преобразователь линейных и штамп с отверстием для фиксации наконечника преобразователя линейных перемещений. Установка предназначена для испытания несущей способности дорожных одежд и земляного полотна. Основной недостаток этой установки в том, что она установлена на базе прицепа, имеет много датчиков, сложна в производстве и эксплуатации и обладает низкой эксплуатационной надежностью (см. Патент РФ №2273688, МПК Е01С 23/07, опубл. 2006 г.).
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является упрощение конструкции с возможностью проведения испытаний на устойчивость к разрушению конструктивных слоев дорожной одежды в лабораторных условиях за значительно более короткий промежуток времени при имитации воздействия колеса движущегося грузового автомобиля, максимально приближенного к условиям эксплуатации.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что установка для динамических испытаний дорожных одежд, содержащая основание с закрепленной на нем вертикально направляющей, падающий груз, связанный гибкой связью с подъемным механизмом, выполненным в виде электропривода с редуктором и барабаном, а также жесткий штамп с амортизатором в виде пружины, устанавливаемый на поверхность дорожной одежды, и устройство управления, подключенное к электроприводу и концевому выключателю, размещенному в верхней точке направляющей, согласно полезной модели подъемный механизм дополнительно снабжен электромагнитной и эластичной муфтами, установленными последовательно между электроприводом и барабаном подъемного механизма и закрепленными на основании в подшипниковых опорах, при этом электромагнитная муфта подключена к устройству управления, а вертикальная направляющая выполнена в виде трубы с возможностью перемещения в ее полости падающего груза.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что установка не содержит сложных узлов, представляя собой рамную конструкцию с направляющей в виде стандартной трубы, что позволяет значительно упростить конструкцию в целом. Использование электромагнитной муфты в качестве более простого средства позволяет осуществлять надежное управление установкой оператором с помощью системы управления, фиксируя количество подключений электромагнитной муфты, автоматически отключая установку через заданное число нагружений и сигнализируя об окончании работ или аварийном сбое. Используемая в паре с электромагнитной муфтой эластичная муфта позволяет сгладить динамические и ударные нагрузки, возникающие при частом подключении и отключении электромагнитной муфты.
В целом установка дает возможность вести ресурсные испытания различных дорожных одежд в лабораторных условиях при имитации действующих нагрузок, максимально приближенной к условиям эксплуатации и позволяет достичь требуемого количества нагружений за значительно более короткий промежуток времени.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид установк; на фиг. 2 дан разрез А-А на фиг. 1.
Установка для динамических испытаний дорожных одежд содержит основание 1 с закрепленной на нем вертикально направляющей 2 (см. фиг. 1), падающий груз 3 (см. фиг. 2), который связан гибкой связью 4 через вспомогательные ролики 5 с подъемным механизмом (на чертеже не обозначен). Последний выполнен в виде электропривода 6 с понижающим редуктором 7 и барабаном 8. При испытаниях падающий груз 3 контактирует в нижней точке с установленным на поверхность испытуемого образца дорожной одежды жестким штампом 9 через амортизатор в виде пружины 10, которая приварена к жесткому штампу 9. В состав установки включено устройство управления (на чертеже не показано), подключенное к электроприводу 6 и концевому выключателю 11, размещенному в верхней точке направляющей 2. При этом подъемный механизм дополнительно снабжен электромагнитной и эластичной муфтами 12 и 13, соответственно, которые установлены последовательно между электроприводом 6 и барабаном 8 подъемного механизма и закреплены на основании 1 в подшипниковых опорах (на чертеже не показаны). Причем электромагнитная муфта 12 подключена к устройству 14 управления, а установленная вертикально направляющая 2 выполнена в виде трубы с возможностью перемещения в ее полости падающего груза 3. Вертикальная направляющая 2 закреплена на основании 1, сваренном из профильных труб и уголков.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
На поверхность экспериментальной конструкции дорожной одежды помещают установку с основанием 1. Электропривод 6, представляющий собой электромотор, передает приводную энергию через понижающий редуктор 7 с помощью сцепной электромагнитной муфты 12 и эластичной муфты 13 на барабан 8 подъемного механизма. Падающий груз 3, связанный гибкой связью 4 с барабаном 8 подъемного механизма, совершает перемещения в выполненной в виде трубы вертикальной направляющей 2. Гибкая связь 4 представляет собой трос и проходит через вспомогательные ролики 5, прикрепленные к вертикальной направляющей 2 в виде трубы.
При нажатии кнопки «пуск» запускается электропривод 6, который перемещает падающий груз 3 к точке сброса. Концевой выключатель 11 своими контактами размыкает цепь управления электромагнитной муфты 12 и падающий груз 3 под собственным весом устремляется вниз, воздействуя на пружину 10, приваренную к жесткому штампу 9. Через заданный интервал времени происходит включение электромагнитной муфты 12 и осуществляется подъем падающего груза 3 к точке сброса. Дальше процесс повторяется снова. Устройством 14 управления задается частота срабатывания электромагнитной муфты 12. Количество подключений электромагнитной муфты 12 фиксируется счетчиком импульсов, находящимся в устройстве 14 управления, программируемым оператором. Отключение установки происходит автоматически через заданное число нагружений либо оператором с помощью кнопки «отключение». Установка сигнализирует об окончании работ и аварийном сбое при помощи сигнального звукового сигнализатора устройства 14 управления.
Установка для динамических испытаний создает нагрузку, имитирующую воздействие колеса движущегося грузового автомобиля, имеет простую конструкцию, позволяя с легкостью переместить ее в другую исследовательскую лабораторию либо лабораторный испытательный полигон. Все узлы и агрегаты с легкостью доступны для замены при их неполадках в процессе эксплуатации либо в процессе модернизации для соответствия новым условиям. Электромагнитная муфта 12 позволяет регулировать частоту сбрасывания и поднятия груза. Применение электропривода 6 позволяет работать с установкой в закрытом помещении. Тепловая защита двигателя отключает установку в автоматическом режиме при возникновении неисправностей. Устройство 14 управления электромагнитной муфты 12 позволяет исключить участие оператора в управлении установкой, фиксирует количество подключений электромагнитной муфты 12, автоматически отключает установку через заданное число нагружений и сигнализирует об окончании работ или аварийном сбое. Эластичная муфта 13 позволяет сгладить динамические и ударные нагрузки, возникающие при частом подключении и отключении электромагнитной муфты 12. Установка позволяет отказаться от применения громоздких и дорогостоящих испытаний дорожных одежд многократными наездами автомобилем при достижении требуемого количества нагружений за значительно более короткий промежуток времени.
Таким образом, полезная модель позволяет упростить устройство и проводить испытания на устойчивость к разрушению конструктивных слоев дорожной одежды в лабораторных условиях за значительно более короткий промежуток времени при максимально приближенной имитации воздействия колеса движущегося грузового автомобиля.