ОВАЛЬНЫЙ ДОМКРАТНЫЙ МОДУЛЬ

Полезная модель относится к строительству, в частности, к устройствам для подъема объектов при корректировке пространственного положения зданий и сооружений.
3
Известно устройство для корректировки положения здания, сооружения при неравномерных осадках основания, состоящее из заполненной сыпучим материалом емкости с отверстиями в нижней ее части, установленный на сыпучем материале поршень и распорное приспособление, смонтированное на верхнем торце поршня, в виде круглого плоского полого домкратного модуля (а.с. СССР №697643, МПК Е02D 35/00, 1976).
Известно также устройство для корректировки положения здания, сооружения, включающее круглый плоский дом кратны и модуль со штуцерами для нагнетания в модуль и выпуска из него жидкой рабочей среды (патент Грузии №U650, 2000).
7
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для корректировки положения здания, сооружения, включающее круглый плоский домкратный модуль, выполненный в виде двух герметично соединенных друг с другом плоских оболочек с горообразным в сечении выступом по периметру (патент РФ №2209272, МПК Е02D 35/00, 2003).
Недостатком известного устройства является монтаж распределительных поясов, обеспечивающих передачу нагрузок от домкратного модуля на несущие конструкции здания. Необходимость усиления несущих конструкций здания связано с формой и габаритными размерами домкратного модуля, и передаваемых им усилий.
Задачей, является разработка оптимальной формы домкратного модуля, для монтажа, которого не требуется установка распределительного пояса в подвальной части здания.
Техническим результатом, достигнутым при решении поставленной задачи, является выбор домкратного модуля овальной формы.
В ходе выполнения расчетов было установлено, что оптимальная ширина (Д) представлена рядом 250, 350, 450 мм, а длина (L) составляет 600, 650 мм. Соответственно грузоподъемность (Кн) овального домкратного модуля при рабочем давлении 12 МПа приведена в таблице 1.
Таблица 1
Таблица величин грузоподъемности овального домкратного модуля при различных геометрических параметрах
Ширина В, мм
Длина L 600 мм
Длина L 650 мм
250
1009
1034
350
1720
2110
450
2800
3040
При анализе полученных данных самой оптимальной моделью для проектирования и дальнейшего внедрения в производство стала модель ОДГП 60-200 с габаритными размерами: ширина 350 мм; длина 650 мм.
N
Сущность полезной модели заключается в том, что овальный домкратный модуль, состоящий из двух плоских овальных профилей, с горообразным в сечении выступом по периметру, с отверстием для нагнетания в модуль и выпуска из него жидкой рабочей среды, при этом величина наружного радиуса принимается =0,4-0,42, где В - ширина овального домкратного модуля, мм., дуга сопряжения радиусов овального домкратного модуля R зависит от длины домкратного модуля L и принимается при В=350 мм и L=650 мм =0,808-0,828.
На чертеже фиг.1 - показан вид сверху овального домкратного модуля; фиг.2 - показан осевой разрез овального домкратного модуля перед работой.
Для получения экспериментальных данных проводились испытания плоских гидравлических домкратов двух типов (круглого модели ДТП 60-200 и овальной модели ОДГП 60-200) на установке УИД 2000-3, моделирующем процесс работы домкрата в процессе подъема здания. В ходе проведения эксперимента контролировались эксплуатационные параметры домкратов - грузоподъемность, величина вертикальных перемещений и количество циклов работы. Полученные данные позволяют утверждать, что исследуемые домкраты по своим техническим характеристикам одинаковы за исключением количества циклов работы. Данные экспериментальных исследований приведены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты экспериментальных исследований
модель домкрата
масса домкрата в начале цикла, кг
масса домкрата в конце цикла, кг
величина вертикальных перемещений, мм
грузоподъемность при давлении в системе 12 МПа, Кн
количество циклов работы
ДГП 60-200
9
22
60
2000
60
ОДГП 60-200
10.5
26
60
2100
40
Опыт эксплуатации и результаты испытаний на остаточный эксплуатационный ресурс плоских домкратов свидетельствуют о значительном рассеивании сроков их службы до появления трещин или усталостного разрушения. На разброс усталостных свойств оказывает влияние также возможные отклонения от технологического процесса при изготовлении конструкции домкратов, различные условия работы при геометрической корректировки здания в пространстве.
1
N
Приведенные данные, полученные в результате экспериментов и расчетов количества циклов работы овального домкратного модуля, объясняются увеличением величин механических напряжений, возникающих в торо-образном выступе и в местах перехода с наружного радиуса R в дугу сопряжения R при упруго-пластической деформации домкратного модуля в процессе работы.
3
2
Овальный домкратный модуль состоит из двух металлических плоских оболочек 1 и горообразного выступа 2, которые герметично соединены друг с другом. Оболочки 1 по периметру переходят с радиусом R в горообразный выступ 2, имеющий радиус закругления горообразной части R. Для нагнетания во внутреннюю полость домкратного модуля и выпуска из него жидкой рабочей среды под давлением предназначено отверстие 3.
N
При нагнетании во внутреннюю полость овального домкратного модуля жидкой рабочей среды под давлением из отверстия 3 происходит упруго-пластическая деформация оболочек 1 и горообразного выступа 2, в результате чего модуль приобретает форму диска с приблизительно постоянной толщиной по всему поперечному сечению. Увеличение толщины части домкратного модуля, расположенной внутри горообразного выступа между оболочками 1, до толщины горообразного выступа позволяет осуществлять подъем предметов, уложенных на плоскую оболочку 1. При этом домкратный модуль развивает усилие при подъеме 2100 Кн при давлении жидкой рабочей среды 12 МПа. Величина наружного радиуса принимается =0,4-0,42, где В - ширина овального домкратного модуля, мм., дуга сопряжения радиусов овального домкратного модуля R, зависит от длины домкратного модуля L и принимается при В=350 мм и L=650 мм =0,808-0.828.
Ширина домкратного модуля выбирается в зависимости от толщины панели или фундаментного блока в пределах 250<В<450 мм. Оптимальное значение составляет 350 мм, как наиболее удобный для монтажа под конструкциями здания, а так же в технологическом плане изготовления.
Длиной овального домкратного модуля задается величина опорной площади, которая в свою очередь передает нагрузку на конструкцию здания (проектный вариант 2000 Кн), что реализуется при длине 650 мм. Полученные результаты численных исследований предела текучести (МПа) в конструкции овального домкрата при различных отношениях  и , длине L приведены в таблицах 3-4.
Таблица 3
Результаты численных исследований при различных геометрических отношениях при L=600 мм
Ширина В, мм
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
0.350
0.750
0.400
0.808
0.410
0.815
0.420
0.828
0.450
0.840
200
480
510
490
480
470
250
500
460
450
490
490
300
490
430
420
460
480
350
470
350
410
380
400
400
480
400
420
400
420
450
490
460
430
430
450
500
510
450
430
410
470
Таблица 4
Результаты численных исследований при различных геометрических отношениях при L=650 мм
Ширина В, мм
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
R<sub>1</sub>/B
R<sub>N</sub>/L
0.350
0.750
0.400
0.808
0.410
0.815
0.420
0.828
0.450
0.840
200
440
480
490
400
410
250
490
450
450
400
400
300
490
410
420
390
400
350
410
370
410
350
400
400
430
420
420
400
420
450
420
460
410
400
420
500
410
480
410
400
420
Анализ таблицы 3-4 позволяет выбрать оптимальные параметры геометрических отношений  и , в зависимости от предельных напряжений в конструкции домкрата. Так наиболее приоритетными являются отношения =0,4-0,42, =0,808-0,828 при В=350 мм и L=650.
Экспериментальные исследования и опытные испытания показали, что овальный домкратный модуль новой конструкции позволяет уменьшить время монтажа домкратных модулей на 30-35%, уменьшить объем работ по усилению конструкций поднимаемой части здания на 50%. Одинаковые технические характеристики домкратных модулей (овального и круглого) позволяют использовать их вместе в единой системе, при решении различных задач по подъему сооружений.