RU161908U1

RU161908U1 - DEVICE FOR MEASURING SUPPORT REACTIONS

Info

Publication number: RU161908U1
Application number: RU2015152758/28U
Authority: RU
Inventors: Олег Григорьевич Кумпяк; Георгий Иванович Однокопылов; Никита Владимирович Мещеулов; Константин Львович Кудяков; Андрей Валерьевич Невский; Дауд Рашидович Галяутдинов
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2016-05-10

Abstract

1. Устройство для измерения опорных реакций, содержащее смонтированную на силовом полу жесткую опору, датчик опорных реакций, установленный на жесткой опоре, сборный каркас, выполненный из двух металлических пластин, соединенных между собой с помощью вертикальных направляющих, на которых верхняя пластина сборного каркаса закреплена с возможностью вертикального перемещения, и ролик, отличающееся тем, что жесткая опора состоит из опорной плиты, жестко закрепленной на силовом полу посредством тяжей, пластин, уложенных на опорной плите друг на друга, и силовой плиты, размещенной на пластинах и закрепленной посредством тяжей через пластины на опорной плите, кроме того, устройство дополнительно содержит еще один датчик опорных реакций, при этом оба датчика опорных реакций выполнены цилиндрическими и установлены между силовой плитой жесткой опоры и нижней пластиной сборного каркаса в кольцах, которые дополнительно закреплены на указанных плите и пластине, помимо этого, ролик установлен на верхней пластине сборного каркаса.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ролик установлен на верхней пластине сборного каркаса неподвижно.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ролик установлен на верхней пластине сборного каркаса с возможностью поворота.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри сборного каркаса дополнительно установлены горизонтально одна или несколько податливых опор, выполненных в виде сминаемых вставок.1. A device for measuring support reactions, comprising a rigid support mounted on a power floor, a support reaction sensor mounted on a rigid support, a precast frame made of two metal plates interconnected by vertical rails on which the upper plate of the precast frame is fixed to the possibility of vertical movement, and a roller, characterized in that the rigid support consists of a base plate rigidly fixed to the power floor by means of cords, plates laid on the base plate on the other, and the power plate, placed on the plates and fixed by strands through the plates on the base plate, in addition, the device additionally contains another sensor of support reactions, while both sensors of the support reactions are made cylindrical and installed between the power plate of the rigid support and the bottom plate prefabricated frame in the rings, which are additionally mounted on the specified plate and plate, in addition, the roller is mounted on the upper plate of the prefabricated frame. 2. The device according to claim 1, characterized in that the roller is mounted on the upper plate of the precast frame motionlessly. 3. The device according to claim 1, characterized in that the roller is mounted on the top plate of the precast frame with the possibility of rotation. The device according to claim 1, characterized in that one or more pliable supports made in the form of crushable inserts are additionally horizontally installed inside the precast frame.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения опорных реакций образцов, и может быть использована для исследования и измерения опорных реакций железобетонных элементов при статическом и динамическом нагружении, в том числе и с учетом податливости опор.The utility model relates to measuring equipment, namely, devices for measuring the support reactions of samples, and can be used to study and measure the support reactions of reinforced concrete elements under static and dynamic loading, including taking into account the flexibility of the supports.

Аналогом заявляемого устройства является устройство для измерения опорных реакций (патент на полезную модель RU №145007). Устройство содержит силовой пол, закрепленную на нем посредством тяжей опорную плиту с закрепленной на ней посредством болтовых соединений силопередающую плиту, снабженной стойками с вырезами, в которые установлен опорный ролик для размещения на нем испытуемого образца. Стойки жестко закреплены на верхней поверхности силопередающей плиты симметрично относительно ее оси, кроме того опорная и силопередающая плиты соединены между собой. Измерение происходит посредством силоизмерительных датчиков тензометрического типа с максимальным значением показаний, превышающих значение силы, используемой при ударе не менее, чем в десять раз, ориентированных по оси приложения опорной реакции и подключенных через регистрирующую аппаратуру к компьютеру. Каждая стойка содержит по одному силоизмерительному датчику, выполненному в виде полумоста, состоящего из двух тензорезисторов, рабочего, установленного по оси приложения опорной реакции в месте конструкции стойки с минимальным расчетным сечением, и компенсационного, установленного перпендикулярно и в непосредственной близости от рабочего. Каждый силоизмерительный датчик закрыт теплоизоляционной пластиной. На силопередающей плите закреплен жесткий каркас.An analogue of the claimed device is a device for measuring support reactions (patent for utility model RU No. 145007). The device comprises a power floor, a support plate fixed to it by means of strands, and a power transmitting plate fixed to it by means of bolts, equipped with struts with cutouts in which the support roller is installed to place the test sample on it. Racks are rigidly fixed on the upper surface of the power-transmitting plate symmetrically with respect to its axis, in addition, the support and power-transmitting plates are interconnected. The measurement is carried out by means of load-measuring sensors of strain-gauge type with a maximum value of readings exceeding the value of the force used in impact at least ten times, oriented along the application axis of the support reaction and connected to the computer through the recording equipment. Each rack contains one load cell made in the form of a half-bridge, consisting of two strain gauges, a worker installed along the axis of application of the support reaction in the place of construction of the rack with a minimum design section, and a compensation one installed perpendicularly and in the immediate vicinity of the worker. Each load cell is covered by a heat-insulating plate. A rigid frame is fixed to the power transfer plate.

Это устройство позволяет измерить опорные реакции при статических и кратковременных динамических нагрузках железобетонных элементов.This device allows you to measure support reactions with static and short-term dynamic loads of reinforced concrete elements.

Однако данное техническое решение не позволяет оценить величину опорной реакции с учетом податливости опор при статических и динамических нагрузках.However, this technical solution does not allow to estimate the magnitude of the support reaction, taking into account the flexibility of the supports under static and dynamic loads.

Известен стенд для испытания железобетонных элементов на кратковременный динамический изгиб с податливыми опорами (патент на полезную модель RU №92537), содержащий смонтированные на силовом полу копровую установку с грузосбрасывателем, направляющие которой снабжены ограничителем хода груза, опоры для железобетонного элемента и загрузочную траверсу с закрепленным на ней силоизмерителем, установленную через металлические прокладки на железобетонном элементе. Опоры для железобетонного элемента, выполнены таким образом, что позволяют получить информацию о величине опорной реакции. Для этого стенд содержит жесткие и податливые опоры для железобетонного элемента, ролик, установленный в вырезах жестких опор, причем на одной опоре - неподвижно, а на второй - с возможностью горизонтального перемещения. На жестких опорах установлены датчики опорных реакций, сборные каркасы, каждый из которых выполнен из двух металлических пластин, соединенных между собой с помощью вертикальных направляющих, при этом нижняя пластина установлена на ролике, а верхняя закреплена на вертикальных направляющих с возможностью вертикального перемещения. Податливые опоры в виде сминаемых вставок расположены внутри сборных каркасов, а жесткие опоры смонтированы непосредственно на силовом полу.A well-known bench for testing reinforced concrete elements for short-term dynamic bending with flexible supports (utility model patent RU No. 92537), comprising a coping unit with a load ejector mounted on the power floor, the guides of which are equipped with a load limiter, supports for the reinforced concrete element and a loading beam with fixed to a force meter installed through metal gaskets on a reinforced concrete element. The supports for the reinforced concrete element are designed in such a way that they provide information on the magnitude of the support reaction. For this purpose, the stand contains rigid and pliable supports for the reinforced concrete element, a roller installed in the cutouts of the rigid supports, moreover, it is stationary on one support and on the second with the possibility of horizontal movement. Sensors of support reactions, prefabricated frames, each of which is made of two metal plates interconnected by vertical guides, are installed on the rigid supports, while the lower plate is mounted on a roller, and the upper one is mounted on vertical guides with the possibility of vertical movement. Flexible supports in the form of crushable inserts are located inside prefabricated frames, and rigid supports are mounted directly on the power floor.

Конструкция такого узла для определения опорной реакции позволяет получить информацию о величине опорной реакции при испытании железобетонного элемента на изгиб с учетом податливости опор при статических и динамических нагрузках и по технической сути наиболее близка заявляемому устройству. Однако данное техническое решение не позволяет достоверно оценить величину опорной реакции ввиду недостаточной жесткости конструкции опор, что искажает измеряемые значения опорной реакции и увеличивает погрешность результатов эксперимента при статическом и динамическом нагружении.The design of such a unit for determining the support reaction allows to obtain information about the magnitude of the support reaction when testing a reinforced concrete element for bending, taking into account the flexibility of the supports under static and dynamic loads, and is technically closest to the claimed device. However, this technical solution does not allow to reliably estimate the magnitude of the support reaction due to the insufficient rigidity of the support structure, which distorts the measured values of the support reaction and increases the error of the experimental results under static and dynamic loading.

Задача полезной модели - повышение достоверности информации измерения опорных реакций, в том числе и с учетом податливости опор, при статических и динамических нагрузках.The objective of the utility model is to increase the reliability of the measurement information of support reactions, including taking into account the flexibility of the supports, under static and dynamic loads.

Технический результат при реализации полезной модели заключается в повышении жесткости силовой цепи устройства при измерении опорных реакций.The technical result in the implementation of the utility model is to increase the rigidity of the power circuit of the device when measuring support reactions.

Задача и технический результат достигаются следующим образом.The task and the technical result are achieved as follows.

Устройство для измерения опорных реакций, как и прототип, содержит смонтированную на силовом полу жесткую опору, датчик опорных реакций, установленный на жесткой опоре, сборный каркас и ролик. Сборный каркас выполнен из двух металлических пластин, соединенных между собой с помощью вертикальных направляющих. Верхняя пластина сборного каркаса закреплена на вертикальных направляющих с возможностью вертикального перемещения.A device for measuring support reactions, as well as a prototype, comprises a rigid support mounted on a power floor, a support reaction sensor mounted on a rigid support, a precast frame and a roller. The prefabricated frame is made of two metal plates interconnected using vertical rails. The upper plate of the precast frame is mounted on vertical rails with the possibility of vertical movement.

В отличие от прототипа жесткая опора в заявляемом устройстве состоит из опорной плиты, жестко закрепленной на силовом полу посредством тяжей, пластин, уложенных на опорной плите друг на друга, и силовой плиты, размещенной на пластинах и закрепленной посредством тяжей через пластины на опорной плите. В отличие от прототипа устройство дополнительно содержит еще один датчик опорных реакций. Оба датчика опорных реакций выполнены цилиндрическими и установлены между силовой плитой жесткой опоры и нижней пластиной сборного каркаса. Датчики зафиксированы в кольцах, которые дополнительно закреплены на указанных силовой плите и пластине. В отличие от прототипа ролик установлен на верхней пластине сборного каркаса, причем ролик может быть установлен на верхней пластине сборного каркаса неподвижно или с возможностью поворота. Внутри сборного каркаса могут быть дополнительно установлены горизонтально одна или несколько податливых опор, выполненных в виде сминаемых вставок.In contrast to the prototype, the rigid support in the claimed device consists of a base plate rigidly fixed to the power floor by means of cords, plates laid on the base plate on top of each other, and a power plate placed on the plates and fixed by means of cords through the plates to the base plate. In contrast to the prototype, the device additionally contains another sensor of support reactions. Both sensors of the support reactions are cylindrical and installed between the power plate of the rigid support and the bottom plate of the precast frame. The sensors are fixed in rings, which are additionally fixed to the indicated power plate and plate. Unlike the prototype, the roller is mounted on the upper plate of the precast frame, and the roller can be mounted on the upper plate of the precast frame motionlessly or with the possibility of rotation. Inside the prefabricated frame, one or more pliable supports made in the form of crushable inserts can be additionally installed horizontally.

Установка в силовой цепи (между сборным каркасом и жесткой плитой) силоизмерительного датчика опорных реакций, позволяет повысить достоверность измеряемых опорных реакций, в отличие от измерения опорных реакций косвенным методом путем измерения деформации опоры в прототипе. При наличии двух датчиков опорных реакций повышается линейность выходной характеристики и достоверность результатов.The installation in the power circuit (between the prefabricated frame and the rigid plate) of the force-measuring sensor of the support reactions can improve the reliability of the measured support reactions, in contrast to the measurement of support reactions by an indirect method by measuring the deformation of the support in the prototype. In the presence of two sensors of support reactions, the linearity of the output characteristic and the reliability of the results increase.

Установка сборного каркаса на силовой плите жесткой опоры, а не на ролике, позволяет увеличить жесткость силовой цепи устройства.The installation of the precast frame on the power plate of the rigid support, and not on the roller, allows to increase the rigidity of the power circuit of the device.

В случае применения податливых опор, конструкция сборного каркаса позволяет испытывать строительные конструкции с различной конфигурацией податливых опор и их количеством. При отсутствии податливых опор конструкция сборного каркаса складывается и обеспечивает повышенную жесткость при измерениях опорных реакций.In the case of the use of flexible supports, the construction of the prefabricated frame allows you to test building structures with different configurations of flexible supports and their number. In the absence of compliant supports, the prefabricated frame structure is folded and provides increased rigidity when measuring support reactions.

Совокупность существенных признаков, характеризующая заявляемую полезную модель, в известных источниках информации не обнаружена, что подтверждает новизну полезной модели.The set of essential features characterizing the claimed utility model is not found in known sources of information, which confirms the novelty of the utility model.

Полезная модель пояснена чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 приведен общий вид устройства для измерения опорных реакций.In FIG. 1 shows a General view of a device for measuring support reactions.

На фиг. 2 - вид а-а фиг. 1 (сборный каркас)In FIG. 2 is a view aa of FIG. 1 (prefab)

Конструкция устройства содержит смонтированные на силовом полу 1 жесткие 2 и податливые опоры 3 для испытуемой конструкции 4, ролик 5, закрепленный на сборном каркасе 7 неподвижно или с возможностью поворота, датчики опорных реакций 6, установленные на жесткой опоре 2. Сборный каркас 7 выполнен в виде металлической пластины 8 и металлической пластины 9, которая выполняет функцию верхней силовой плиты, соединенных между собой с помощью вертикальных направляющих 10, причем верхняя пластина 8, закреплена на вертикальных направляющих 10 с возможностью вертикального перемещения, а податливые опоры в виде сминаемых вставок 3 расположены внутри сборного каркаса 7 (фиг. 2). При отсутствии податливых опор 3, верхняя пластина 8 устанавливается непосредственно на верхней силовой плите 9. Жесткая опора 2 выполнена в виде опорной пластины 11, жестко закрепленной на силовом полу 1 посредством тяжей 12, на которой установлен ряд пластин 13. Сверху ряда пластин 13 установлена силовая плита 14, которая является нижней силовой плитой устройства. Нижняя силовая плита 14 жестко закреплена на опорной пластине 11 посредством тяжей 15. На нижней силовой плите 14 жесткой опоры 2 через датчики опорных реакций 6 установлен сборный каркас 7, включающий подвижную пластину 8, соединенную вертикальными направляющими 10 с верхней силовой плитой 9. Для точной вертикальной и надежной установки датчиков опорных реакций 6 на нижней силовой плите 14 и верхней силовой плите 9 (металлической пластине сборного каркаса), закреплены кольца, в которых размещаются датчики опорных реакций 6.The design of the device contains mounted on the force floor 1 rigid 2 and flexible supports 3 for the test structure 4, the roller 5 mounted on the precast frame 7 motionless or rotatable, the sensors of the supporting reactions 6 mounted on a rigid support 2. The precast frame 7 is made in the form a metal plate 8 and a metal plate 9, which performs the function of an upper power plate interconnected by vertical guides 10, the upper plate 8 being fixed to the vertical guides 10 with the possibility Strongly vertical movement and pliable support as collapsible inserts 3 are arranged inside the collecting frame 7 (FIG. 2). In the absence of compliant supports 3, the upper plate 8 is mounted directly on the upper power plate 9. The rigid support 2 is made in the form of a support plate 11, rigidly fixed to the power floor 1 by means of strands 12, on which a number of plates 13 are mounted. plate 14, which is the bottom power plate of the device. The lower power plate 14 is rigidly fixed to the support plate 11 by means of strands 15. On the lower power plate 14 of the rigid support 2, a prefabricated frame 7 is installed through the support reaction sensors 6, including a movable plate 8 connected by vertical guides 10 to the upper power plate 9. For accurate vertical and reliable installation of the sensors of the supporting reactions 6 on the lower power plate 14 and the upper power plate 9 (metal plate of the prefabricated frame), rings are fixed in which the sensors of the supporting reactions 6 are placed.

Полезная модель промышленно применима, ее можно многократно реализовать с достижением указанного технического результата.The utility model is industrially applicable, it can be repeatedly implemented to achieve the specified technical result.

Работа устройства заключается в следующем. Нагрузка, приложенная на испытуемую конструкцию 4, передается через опорный ролик 5 на податливые опоры 3 или на верхнюю силовую плиту 9. Ролик 5 в зависимости от расчетной схемы испытаний устанавливается неподвижно или с возможностью поворота. Значение опорной реакции определяется при помощи датчиков опорной реакции 6, подключенных к компьютерной измерительной системе. При отсутствии в силовой цепи податливых опор 3 подвижная пластина 8 плотно примыкает к верхней силовой плите 9, что позволяет проводить измерения опорной реакции без учета податливости опор.The operation of the device is as follows. The load applied to the test structure 4 is transmitted through the support roller 5 to compliant supports 3 or to the upper power plate 9. The roller 5, depending on the design test scheme, is fixed or rotated. The value of the reference reaction is determined using the sensors of the reference reaction 6 connected to a computer measuring system. In the absence of compliant supports 3 in the power circuit, the movable plate 8 is tightly adjacent to the upper power plate 9, which allows measurements of the support reaction without regard to the flexibility of the supports.

Claims

1. A device for measuring support reactions, comprising a rigid support mounted on a power floor, a support reaction sensor mounted on a rigid support, a precast frame made of two metal plates interconnected by vertical rails on which the upper plate of the precast frame is fixed to the possibility of vertical movement, and a roller, characterized in that the rigid support consists of a base plate rigidly fixed to the power floor by means of cords, plates laid on the base plate on the other, and the power plate, placed on the plates and fixed by strands through the plates on the base plate, in addition, the device additionally contains another sensor of the support reactions, while both sensors of the support reactions are cylindrical and installed between the power plate of the rigid support and the bottom plate prefabricated frame in the rings, which are additionally mounted on the specified plate and plate, in addition, the roller is mounted on the upper plate of the prefabricated frame.

2. The device according to p. 1, characterized in that the roller is mounted on the upper plate of the prefabricated frame motionless.

3. The device according to p. 1, characterized in that the roller is mounted on the top plate of the precast frame with the possibility of rotation.

4. The device according to claim 1, characterized in that one or more supple supports, horizontally mounted in the form of crushable inserts, are additionally installed horizontally inside the precast frame.