FI78178C

FI78178C - LEDSTOED.

Info

Publication number: FI78178C
Application number: FI880833A
Authority: FI
Inventors: Reijo Ahopelto
Original assignee: Valtion Teknillinen
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1989-06-12
Also published as: FI78178B; FI880833A0

Description

1 781781 78178

NIVELTUKIARTICULATED SUPPORT

Keksinnön kohteena on niveltuki erityisesti koekappaleiden testausta varten.The invention relates to an articulated support, in particular for testing test pieces.

Suurikokoisten koekappaleiden kuten esim. lattia-, seinä-5 tms. -elementtien, palkkien tai vastaavien kuormituskokeissa tarvitaan yleensä jonkinlaiset tuet. Tukien tulisi vastata ominaisuuksiltaan mahdollisimman hyvin ideaalisia niveltukia, jotta kuormituskokeissa saatuja tuloksia voidaan verrata teoreettisiin tarkasteluihin. Tukien tulee 10 ottaa vastaan pystyvoimat ja niiden tulee useimmiten sallia koekappaleen taipuminen ja siitä aiheutuva jännevälin lyheneminen. Nykyisin tuet kootaan irrallisista osista esim. palkista ja sen päälle asetettavasta tangosta ja levystä. Nykyiset tuet ovat hankalia asentaa, irtonaiset 15 osat putoavat usein koekappaleen murtuessa eikä nivelöinti ole kitkaton. Lisäksi voimanmittaus on hankala järjestää ja esim. alustan ja palkin väliin asetettuihin voima-antu-reihin kohdistuu leikkausvoimia koekappaleen taipuessa aiheuttaen näin mittausvirheitä.For load tests on large test pieces, such as floor, wall-5, etc. elements, beams or the like, some kind of supports are usually required. The supports should correspond as closely as possible to the ideal joint supports so that the results obtained in the load tests can be compared with the theoretical considerations. The supports 10 must absorb the vertical forces and in most cases must allow the test piece to bend and the resulting span to shorten. Today, the supports are assembled from loose parts, such as a beam and a bar and plate placed on it. Current supports are cumbersome to install, loose parts 15 often fall when the specimen breaks, and articulation is not frictionless. In addition, the force measurement is difficult to arrange and, for example, the force sensors placed between the base and the beam are subjected to shear forces as the test piece bends, thus causing measurement errors.

2020

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin niveltuki, jonka avulla poistetaan koekappaleiden tukiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin niveltuki koekappaleiden testausta varten, jonka avulla 25 mitataan luotettavasti tukivoimat, ja joka ottaa vastaan pystyvoimat ja sallii koekappaleen liikkeen taipumisen seurauksena. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin niveltuki, joka on helposti asennettavissa, yksinkertainen rakenteeltaan ja edullinen käyttää ja valmistaa. 30The object of the invention is to provide an articulated support by means of which the drawbacks associated with the supports of the test pieces are eliminated. In particular, it is an object of the invention to provide an articulated support for testing specimens, by means of which the support forces are reliably measured, and which receives the vertical forces and allows the movement of the specimen as a result of bending. It is a further object of the invention to provide an articulated support which is easy to install, simple in construction and inexpensive to use and manufacture. 30

Keksinnön tarkoitus saavutetaan niveltuella, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.The object of the invention is achieved by an articulated support which is characterized by what is stated in the claims.

Keksinnön mukaiseen niveltukeen kuuluu palkki, välimatkan 35 päähän palkin molemmista päistä sijoitetut, palkkiin 2 78178 nivelletyt tukivarret, joihin on edelleen kiinnitetty palkin päiden ulkopuolelle ulottuvat tukielimet, joiden varaan palkki on järjestetty asetettavaksi alustalle (esim. kiskojen tms. päälle), ja jotka on järjestetty sallimaan palkin 5 kääntymisen pituusakselinsa ympäri sekä siirtymisen vaakatasossa em. akselia vastaan kohtisuorassa suunnassa, sekä palkin reunan ja tukivarsien väliin sijoitetut voima-anturit palkkiin kohdistuvan voiman mittaamiseksi. Niveltuen asennus on helppo tehdä. Siinä ei ole irrallisia osia. Tuki-elimien ansiosta niveltuki toimii nivelenä ja sallii myös koekappaleen taipumisesta aiheutuvat pitkittäisliikkeet tukielimen tukemana. Tukielin on edullisesti rulla, joka on laakeroitu, joten kitkat ovat hyvin pieniä. Voimanmit-taus on tarkka, koska voima-anturi on järjestetty käänty-15 mään tukivarren mukana eikä voima-anturiin kohdistu myöskään leikkausvoimia. Keksinnön mukaista niveltukea käytettäessä kuormitustestien alkujärjestelyt helpottuvat ja nopeutuvat. Niveltuki vastaa hyvin ideaalista, teoreettisissa tarkasteluissa oletettua tukea. Niveltuilla voidaan tukivoimat 20 mitata helposti, koska voima-anturit ovat kiinteästi asennetut tuen sisään. Tukivoiman jakautuessa epäsymmetrisesti se voidaan selvittää, sillä tuessa on ainakin kaksi voima-anturia .The articulated support according to the invention comprises a beam, support arms spaced 35 apart at both ends of the beam, articulated to the beam 2 78178, further secured by support members extending outside the ends of the beam, on which the beam is arranged to be placed on a base (e.g. on rails, etc.). to allow the beam 5 to pivot about its longitudinal axis and to move horizontally in a direction perpendicular to said axis, as well as force sensors placed between the edge of the beam and the support arms to measure the force applied to the beam. The installation of the articulated support is easy to do. It has no loose parts. Thanks to the support members, the articulated support acts as a joint and also allows longitudinal movements due to the bending of the test piece, supported by the support member. The support member is preferably a roller which is mounted, so that the friction is very small. The force measurement is accurate because the force sensor is arranged to rotate with the support arm and no shear forces are applied to the force sensor. When using the articulated support according to the invention, the initial arrangements of the load tests are made easier and faster. The articulation support corresponds to a very ideal support assumed in theoretical studies. With the joints, the support forces 20 can be easily measured because the force sensors are fixedly installed inside the support. If the support force is asymmetrically distributed, it can be determined because the support has at least two force sensors.

25 Seuraavaksi keksintöä selvitetään tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää erästä sovellusta keksinnön mukaisesta ni-veltuesta osittain poikkileikattuna sivulta katsottuna, ja kuva 2 esittää kuvan 1 poikkileikkausta Λ-Α.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows an embodiment of a joint according to the invention, partly in cross-section as seen from the side, and Figure 2 shows a cross-section Λ-Α in Figure 1.

3030

Kuvien 1 ja 2 mukaisessa sovelluksessa niveltukeen kuuluu palkki 1 ja palkin molempien päiden läheisyyteen palkkiin nivelöidysti kiinnitetyt tukivarret 2. Kuvan 2 mukaisesti tukivarsi on kiinnitetty palkkiin palkin suhteen poikki-35 suuntaisesti ulottuvan akselin 7 välityksellä laakeroidusti 8. Tukivarsi on sijoitettu pääosin palkin sisään ja tukivarren alaosa on polkkiin muodostetussa raossa ja ulottuu 3 78178 raon ulkopuolelle. Tukivarsi ulottuu palkin suuntaisesti palkin päähän. Palkin yläreunan 3 ja tukivarren väliin on sijoitettu voima-anturi 4. Voima-anturi on kiinnitetty nivelöidysti kuulien 9 välityksellä palkkiin ja tukivar-5 teen.In the embodiment according to Figures 1 and 2, the articulated support comprises a beam 1 and support arms articulated to the beam in the vicinity of both ends of the beam 2. As shown in Figure 2, the support arm is fixed to the beam by a shaft 8 extending transversely to the beam. is in a gap formed in the pedal and extends 3 78178 outside the gap. The support arm extends parallel to the end of the beam. A force sensor 4 is placed between the upper edge 3 of the beam and the support arm. The force sensor is articulated to the beam and the support arm 5 by means of balls 9.

Tukivarren palkin pään puoleiseen päähän on laakeroitu tukielin 5, joka tässä sovelluksessa on tukirulla. Tuki-rulla ulottuu palkin pään ulkopuolelle. Palkin pään ja 10 tukivarren välissä on säätöelin, tässä sovelluksessa säätö-ruuvi 6 tukivarren ja tukirullan lukitsemiseksi.At the end end of the support arm beam, a support member 5 is mounted, which in this application is a support roller. The support roller extends beyond the end of the beam. Between the end of the beam and the support arm 10 there is an adjusting member, in this application an adjusting screw 6 for locking the support arm and the support roller.

Nivel tukea käytettäessä se asetetaan alustalle tukivarsien ja tukirullien varassa ja testattava kappale asetetaan 15 palkkien päälle. Testattaessa voidaan käyttää tarkoitukseen soveltuvalla tavalla yhtä tai useampaa nivelpalkkia. Voima-anturi11a mitataan koekappaleeseen kohdistuvat pysty-voimat ja koekappale ja niveltuki pääsevät liikkumaan niveltuen poikittaissuunnassa ja kallistumaan niveltuen 20 pituusakselin suuntaisesti tukirullien varassa.When using an articulated support, it is placed on a base on support arms and support rollers and the test piece is placed on top of 15 beams. One or more articulated beams may be used as appropriate for testing. The force sensor 11a measures the vertical forces on the test piece and the test piece and the articulated support can move in the transverse direction of the articulated support and tilt along the longitudinal axis of the articulated support 20 on the support rollers.

Keksintöä ei rajata esitettyyn sovellukseen vaan se voi vaihdella patenttivaatimuksien sisältämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Joissakin sovelluksissa voidaan 25 esim. nivelvarren sijasta käyttää vääntövartta.The invention is not limited to the presented application but may vary within the scope of the inventive idea contained in the claims. In some applications, a torque arm can be used instead of, e.g., an articulated arm.

Claims

78178

Articulated support, in particular for testing specimens, characterized in that the articulated support comprises a beam (1), support arms (2) spaced apart from both ends of the beam, support members (5) extending beyond the ends of the beam and supported on the support arms. is arranged to be placed on a base, and force sensors (4) placed between the edge of the beam (3) and the support arms to measure the force applied to the beam. 10

Articulated support according to Claim 1, characterized in that the support members are pivotally attached to the support arms, the beam being arranged to pivot about its longitudinal axis and to be moved horizontally with the test piece on the beam.

Articulated support according to Claim 1 or 2, characterized in that the force sensor is articulated between the upper edge of the beam and the support arm. 20

Articulated support according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the articulated support comprises an adjusting screw (6) fixed to the end of the beam and to the support member for adjusting the distance between the support arm and the support member relative to the beam surface level 25.