RU205463U1 - Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность - Google Patents
Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность Download PDFInfo
- Publication number
- RU205463U1 RU205463U1 RU2020139513U RU2020139513U RU205463U1 RU 205463 U1 RU205463 U1 RU 205463U1 RU 2020139513 U RU2020139513 U RU 2020139513U RU 2020139513 U RU2020139513 U RU 2020139513U RU 205463 U1 RU205463 U1 RU 205463U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fixed
- platform
- rigidly
- movably
- grip
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
- B63B79/30—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for diagnosing, testing or predicting the integrity or performance of vessels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/32—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
Abstract
Полезная модель относится к области судостроения, в частности к установкам для испытаний на циклическую усталостную долговечность узлов и соединений конструктивных элементов судовых надстроек, изготовленных из полимерных композитных материалов и прикрепленных к металлическим корпусам судов с учетом эксплуатационных условий работы судов различных классов и проектов.Технический результат - повышение эффективности работы устройства при использовании.Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность, содержащая неподвижный захват и подвижный захват для испытуемого образца, штангу, дополнительно содержит раму и жестко прикрепленную к ней сверху стальную плиту, две опорные стойки, жестко прикрепленные к двум боковым сторонам рамы и снабженные в верхней части опорами, выполненными в виде сферических подшипников, в которых подвижно закреплен вал качающейся платформы, выполненной в виде прямоугольного стального листа, в верхней части которой подвижно закреплен вращающийся малый диск, который с помощью установленного на нем подшипника качения приводит в колебательное движение кулису, подвижно закрепленную в верхней части платформы и снабженную подвижным захватом испытуемого образца, который неподвижно закрепляется в неподвижном захвате, жестко закрепленном в верхней части платформы, металлический трос, который пропущен в верхней части испытуемого образца через верхние ролики, подвижно закрепленные в верхней части испытуемого образца, а в нижней части испытуемого образца металлический трос закреплен зажимными элементами с одной стороны неподвижного захвата и проходит через два направляющих ролика, жестко прикрепленных к платформе, при этом металлический трос жестко соединен с динамометром и талрепом, которые жестко закреплены в верхней части платформы, грузы, создающие инерционную силу на испытуемом образце и жестко закрепленные в верхней части испытуемого образца, вращающийся большой диск, к которому нижним концом подвижно прикреплена штанга, которая верхним концом подвижно прикреплена к нижней части платформы и создает качение платформы.
Description
Полезная модель относится к области судостроения, в частности к установкам для испытаний на циклическую усталостную долговечность узлов и соединений конструктивных элементов судовых надстроек, изготовленных из полимерных композитных материалов и прикрепленных к металлическим корпусам судов с учетом эксплуатационных условий работы судов различных классов и проектов.
Известна установка для испытаний на усталость плоских образцов при изгибе, содержащая основание с закрепленными на нем испытуемыми образцами, кривошипный механизм, рычаг которого шарнирно связан со штоком с установленным на нем приспособлением для передачи нагрузки на образец, выполненным с возможностью регулирования своего положения относительно штока, причем приспособление сделано в виде диска, по ободу которого сделана канавка, при этом концевая часть каждого образца закреплена на установленной на основании установки стойке с расположенным на ней датчиком нагрузки образца при его изгибе, на противоположной концевой части которого закреплен зажим, снабженный установленным на оси роликом, размещаемым в рабочем состоянии установки в канавке обода приспособления (см. патент РФ №160927, 2016 г.).
Недостатком данного устройства является то, что горизонтальное положение испытуемого образца включает нагрузку от собственного веса образца только в одном направлении (вниз), в результате чего изгибающий момент изменяется во время испытаний образца.
Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому устройству (прототипом) является установка для испытаний образцов на усталость при циклическом изгибе и статическом растяжении или сжатии, содержащая подвижный неподвижный захваты для испытуемого образца, механизм для статического нагружения, связанный с подвижным захватом, устройство для создания циклической изгибающей нагрузки, включающей возбудитель колебаний и резонатор, тягу, соединяющую резонатор с подвижным захватом, при этом для повышения точности испытания путем исключения взаимного влияния динамической и статической нагрузок, подвижный захват снабжен продольным пазом, а тяга установлена с возможностью перемещения в этом пазу (см. АС СССР №728044, 1980 г.).
Недостатком данного устройства является то, что в конструкции для создания циклической изгибающей нагрузки используются пружины, характеристики жесткости которых изменяются со временем, вследствие чего будут изменяться параметры нагружения образцов во время испытаний.
Техническая задача - создание установки, позволяющей проводить испытания на циклическую долговечность различных типов соединений конструктивных элементов судовых надстроек из полимерных композиционных материалов с металлическим корпусом судна с учетом собственного веса надстройки, ветровой нагрузки на надстройку и инерционных составляющих, возникающих в результате качки судна.
Технический результат - повышение эффективности работы устройства при использовании.
Он достигается тем, что известная установка, содержащая неподвижный захват и подвижный захват для испытуемого образца, штангу, дополнительно содержит раму и жестко прикрепленную к ней сверху стальную плиту, две опорные стойки, жестко прикрепленные к двум боковым сторонам рамы и снабженные в верхней части опорами, выполненными в виде сферических подшипников, в которых подвижно закреплен вал качающейся платформы, выполненной в виде прямоугольного стального листа, в верхней части которой подвижно закреплен вращающийся малый диск, который с помощью установленного на нем подшипника качения приводит в колебательное движение кулису, подвижно закрепленную в верхней части платформы и снабженную подвижным захватом испытуемого образца, который неподвижно закрепляется в неподвижном захвате, жестко закрепленном в верхней части платформы, металлический трос, который пропущен в верхней части испытуемого образца через верхние ролики, подвижно закрепленные в верхней части испытуемого образца, а в нижней части испытуемого образца металлический трос закреплен зажимными элементами с одной стороны неподвижного захвата и проходит через два направляющих ролика, жестко прикрепленных к платформе, при этом металлический трос жестко соединен с динамометром и талрепом, которые жестко закреплены в верхней части платформы, грузы, создающие инерционную силу на испытуемом образце и жестко закрепленные в верхней части испытуемого образца, вращающийся большой диск, к которому нижним концом подвижно прикреплена штанга, которая верхним концом подвижно прикреплена к нижней части платформы и создает качение платформы.
Рама и жестко прикрепленная к ней сверху стальная плита необходимы для закрепления на них основных структурных элементов устройства.
Опорные стойки, жестко прикрепленные к двум боковым сторонам рамы и снабженные в верхней части опорами, выполненными в виде сферических подшипников, необходимы для подвижного закрепления вала, который обеспечивает качение платформы в зависимости от выбранного угла качения.
Вращающийся малый диск с установленным на нем подшипником качения необходим для обеспечения колебательного движения кулисы, в результате чего испытуемый образец колеблется до своего разрушения.
Подвижный захват испытуемого образца обеспечивает подвижное закрепление испытуемого образца, а неподвижный захват обеспечивает жесткое закрепление испытуемого образца в верхней части платформы.
Металлический трос, 4 ролика, динамометр и талреп создают сжимающую нагрузку на испытуемый образец и моделирует весовой нагрузки на соединения корпусных конструкций судовых надстроек.
Грузы, жестко закрепленные в верхней части испытуемого образца, создают инерционные силы на испытуемом образце, величина которых зависит от их массы и от полученного ускорения в результате колебательного движения кулисы.
Штанга, которая подвижно прикреплена одним концом к нижней части платформы, а другим концом к вращающемуся большому диску, способствует превращению вращательного движения большого диска в колебательное движение платформы.
На чертежах изображено предлагаемое устройство (фиг. 1 - общий вид, фиг. 2 - вид сбоку).
Установка содержит раму 1, которая жестко закреплена на амортизационных опорах 2, необходимых для демпфирования нежелательных вибраций при работе установки, стальную плиту 3, жестко прикрепленную к верхней части рамы 1, платформу 4, качающуюся в зависимости от выбранного угла качки относительно вала 5, подвижно закрепленного в опорах, выполненных в виде сферических подшипников 6 и жестко закрепленных на двух опорных стойках 7, жестко прикрепленных к боковым сторонам рамы 1. При этом перемещение опорных стоек 7 в вертикальной плоскости дает возможность поднимать или опускать платформу 4 на требуемую высоту относительно стальной плиты 3, необходимую для достижения требуемых углов качки платформы 4.
Малый диск 8, который с помощью привода приводится во вращение, имеет отверстия, расположенные на разных расстояниях от оси вращения малого диска 8 для регулирования амплитуд колебательного движения испытуемого образца 9. Передача движения от малого диска 8 к испытуемому образцу 9 выполняется с использованием подшипника качения 10, кулисы 11 и подвижного захвата 12, жестко прикрепленного к верхней части кулисы 11. Подшипник качения 10 жестко прикреплен к малому диску 8 и совершает вращательное и поступательное движения в корпусе кулисы 11, амплитуда движения которой зависит от выбранной амплитуды колебательного движения испытуемого образца 9. Кулиса 11 перемещается на ограниченный угол в обе стороны относительно оси вращения 13 кулисы 11, опирающейся на радиальные подшипники (на чертеже не показаны) и подвижно закрепленной между кронштейнами 14, жестко закрепленными на платформе 4.
Испытуемый образец 9 состоит из двух частей, которые могут соединяться между собой разъемными и неразъемными способами, в зависимости от условий проведения исследований. Первая часть испытуемого образца 9 - прямоугольная пластина, изготовленная из полимерных композиционных материалов с размерами 460×60×10 мм и моделирующая стенку судовой надстройки, а вторая часть испытуемого образца 9 представляет собой две прямоугольных пластины с размерами 100×60×8 мм, изготовленных из судостроительной стали и моделирующих комингс верхней палубы судна. Испытуемый образец 9 жестко закреплен с нижней стороны в неподвижном захвате 15, состоящем из прижимающего болта и двух направляющих планок. В верхней части испытуемого образца 9 жестко закреплены грузы 16, создающие инерционную силу на испытуемом образце 9. Для создания сжимающей нагрузки на испытуемый образец 9 и моделирования весовой нагрузки на соединения корпусных конструкций судовых надстроек металлический трос 17 пропущен в верхней части испытуемого образца 9 через ролики 18 так, чтобы он не касался самого испытуемого образца 9, а в нижней части испытуемого образца 9 металлический трос 17 закреплен зажимными элементами (на чертеже не показаны) с одной стороны неподвижного захвата 15 и проходит через два направляющих ролика 19, один из которых жестко прикреплен к платформе 4. Для регулирования сжимающей нагрузки на испытуемый образец 9 металлический трос 17 жестко соединен с динамометром 20 и талрепом 21.
В нижней части рамы 1 на двух опорах, выполненных в виде радиальных подшипников 22, подвижно закреплена балансирующая ось 23, на которой подвижно закреплен балансирующий шкив 24, который с помощью привода приводится во вращение.
Балансирующая ось 23 - вращающаяся ось, которая необходима для уравновешивания инерционных сил, возникающих в результате качения платформы 4, и обеспечивает плавное движение платформы 4. При этом балансирующая ось 23 снабжена вращающимся большим диском 25, к которому нижним концом подвижно прикреплена штанга 26. Большой диск 25 приводит в плоско-параллельное движение штангу 26 и имеет отверстия на разном расстоянии от оси вращения большого диска 25 для регулирования угла качения платформы 4. При этом штанга 26 верхним концом подвижно прикреплена к нижней части платформы 4 и приводит ее в колебательное движение.
Для подсчета количества циклов до разрушения испытуемого образца 9 используются два счетчика циклов, состоящих из постоянного магнита (на чертеже не показан) и герметичного контакта (на чертеже не показан), электрически соединенного с электронным счетчиком циклов (на чертеже не показан). Один счетчик установлен для определения количества циклов колебательного движения кулисы 11, а другой для определения количества циклов колебательного движения платформы 4.
Устройство работает следующим образом.
Испытуемый образец 9 устанавливают на платформе 4, при этом нижнюю часть испытуемого образца 9 жестко закрепляют в неподвижном захвате 15, а верхнюю часть испытуемого образца 9 подвижно закрепляют в подвижном захвате 12. Перед началом работы устройства к верхней части испытуемого образца 9 жестко прикрепляют грузы 16 и настраивают сжимающую нагрузку в металлическом тросе 17 с использованием динамометра 20 и талрепа 21. Затем регулируют амплитуду колебательного движения кулисы 11 путем выбора отверстия на малом диске 8, в котором должна быть подвижно закреплена кулиса 11. Амплитуду колебательного движения платформы 4 регулируют закреплением нижнего сферического подшипника штанги 26 в определенном отверстии на большом диске 25.
При вращении малого диска 8 происходит передача колебательного движения испытуемому образцу 9 с помощью подшипника качения 10, кулисы 11 и подвижного захвата 12. Балансирующий шкив 24 передает вращательное движение большому диску 25 с помощью балансирующей оси 23, закрепленной в двух опорах, выполненных в виде радиальных подшипников 22. При этом балансирующий шкив 24 вращается вместе с большим диском 25, в результате чего штанга 26 движется плоскопараллельно и обеспечивает колебательное движение платформы 4, подвижно соединенной с верхним концом штанги 26. До разрушения соединения испытуемого образца 9 фиксируется количество циклов с помощью двух счетчиков циклов.
Положительный эффект предлагаемого устройства - установка позволяет проводить испытания на долговечность различных соединений корпусных конструкций судовых надстроек (клеевые, болтовые, заклепочные и комбинированные), изготовленных из полимерных композитных материалов, прикрепленных к металлическим корпусам с учетом эксплуатационных условий работы судна в различных акваториях, в зависимости от веса надстройки, ветровой нагрузки и инерционных сил, возникающих в результате качки судна. При проведении экспериментов обеспечивается любое количество рабочих циклов испытуемого образца, что способствует сокращению времени и материальных расходов при определении долговечности различных корпусных соединений, что позволяет выбрать оптимальный способ соединений с учетом эксплуатационных условий работы судна.
Claims (1)
- Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность, содержащая неподвижный захват и подвижный захват для испытуемого образца, штангу, отличающаяся тем, что устройство дополнительно содержит раму и жестко прикрепленную к ней сверху стальную плиту, две опорные стойки, жестко прикрепленные к двум боковым сторонам рамы и снабженные в верхней части опорами, выполненными в виде сферических подшипников, в которых подвижно закреплен вал качающейся платформы, выполненной в виде прямоугольного стального листа, в верхней части которой подвижно закреплен вращающийся малый диск, который с помощью установленного на нем подшипника качения приводит в колебательное движение кулису, подвижно закрепленную в верхней части платформы и снабженную подвижным захватом испытуемого образца, который неподвижно закрепляется в неподвижном захвате, жестко закрепленном в верхней части платформы, металлический трос, который пропущен в верхней части испытуемого образца через верхние ролики, подвижно закрепленные в верхней части испытуемого образца, а в нижней части испытуемого образца металлический трос закреплен зажимными элементами с одной стороны неподвижного захвата и проходит через два направляющих ролика, жестко прикрепленных к платформе, при этом металлический трос жестко соединен с динамометром и талрепом, которые жестко закреплены в верхней части платформы, грузы, создающие инерционную силу на испытуемом образце и жестко закрепленные в верхней части испытуемого образца, вращающийся большой диск, к которому нижним концом подвижно прикреплена штанга, которая верхним концом подвижно прикреплена к нижней части платформы и создает качение платформы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139513U RU205463U1 (ru) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139513U RU205463U1 (ru) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU205463U1 true RU205463U1 (ru) | 2021-07-15 |
Family
ID=77020132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020139513U RU205463U1 (ru) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU205463U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2788917C1 (ru) * | 2022-04-18 | 2023-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Испытательная машина для определения характеристик усталости полимерных композиционных материалов в условиях циклического изгибающего нагружения |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU728044A1 (ru) * | 1978-09-26 | 1980-04-15 | Предприятие П/Я М-5671 | Установка дл испытани образцов на усталость при циклическом изгибе и статическом раст жении или сжатии |
SU1226140A1 (ru) * | 1985-01-02 | 1986-04-23 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе | Устройство дл испытаний материалов на усталостную долговечность |
RU74200U1 (ru) * | 2007-07-16 | 2008-06-20 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Установка многоциклового контактного нагружения |
EP3722744A1 (en) * | 2012-05-30 | 2020-10-14 | Cytroniq Co., Ltd. | System and method for providing information on fuel savings, safe operation, and maintenance by real-time predictive monitoring and predictive controlling of aerodynamic and hydrodynamic environmental internal/external forces, hull stresses, motion with six degrees of freedom, and the location of marine structure |
-
2020
- 2020-12-01 RU RU2020139513U patent/RU205463U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU728044A1 (ru) * | 1978-09-26 | 1980-04-15 | Предприятие П/Я М-5671 | Установка дл испытани образцов на усталость при циклическом изгибе и статическом раст жении или сжатии |
SU1226140A1 (ru) * | 1985-01-02 | 1986-04-23 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе | Устройство дл испытаний материалов на усталостную долговечность |
RU74200U1 (ru) * | 2007-07-16 | 2008-06-20 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Установка многоциклового контактного нагружения |
EP3722744A1 (en) * | 2012-05-30 | 2020-10-14 | Cytroniq Co., Ltd. | System and method for providing information on fuel savings, safe operation, and maintenance by real-time predictive monitoring and predictive controlling of aerodynamic and hydrodynamic environmental internal/external forces, hull stresses, motion with six degrees of freedom, and the location of marine structure |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2788917C1 (ru) * | 2022-04-18 | 2023-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Испытательная машина для определения характеристик усталости полимерных композиционных материалов в условиях циклического изгибающего нагружения |
RU2810964C1 (ru) * | 2023-06-08 | 2024-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет" (МАДИ) | Способ определения усталостных характеристик полимерных композиционных материалов в условиях циклического изгибающего нагружения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104123866B (zh) | 一种船模强迫横摇实验装置 | |
CN201107248Y (zh) | 振动摩擦磨损试验机 | |
US10900865B2 (en) | Experimental setup for three-degree-of-freedom large-amplitude free vibration in wind tunnel test | |
RU205463U1 (ru) | Установка для испытаний соединений судовых корпусных конструкций на циклическую долговечность | |
RU2654339C1 (ru) | Вибростенд для испытаний строительных конструкций на сейсмическую нагрузку | |
CN105043703A (zh) | 通用减振器动静态试验台 | |
CN205426463U (zh) | 振动-加速度试验设备用振动反作用力主动平衡装置 | |
JPH02502848A (ja) | 線形のばね変形性を実質的に有する弾性部材を試験するための方法及び装置 | |
CN201229231Y (zh) | 滚动微动与切向微动的复合微动实验台 | |
CN209264232U (zh) | 一种悬垂金具串风激励振动磨损模拟试验平台 | |
JP2002048672A (ja) | 空気力の計測装置及び計測方法 | |
RU201820U1 (ru) | Установка для испытаний образцов на усталость | |
RU203608U1 (ru) | Стенд для испытаний виброизоляторов кабины транспортного средства | |
RU2348024C2 (ru) | Стенд для исследования характеристик устройств возбуждения виброколебаний | |
JPH11153183A (ja) | 構造物の制振装置 | |
RU163032U1 (ru) | Испытательный стенд для исследования сейсмостойкости сооружений при горизонтальных колебаниях | |
RU137119U1 (ru) | Электромеханическая установка для статических и динамических испытаний строительных конструкций | |
CN116609030B (zh) | 一种波浪驱动式剖面运动平台的实验系统及方法 | |
CN211205779U (zh) | 一种甩脂机耐久性试验装置 | |
JPH0351728Y2 (ru) | ||
RU105453U1 (ru) | Установка для испытания пружин на усталость | |
CN111044304A (zh) | 一种甩脂机耐久性试验装置 | |
CN203982628U (zh) | 一种船模强迫横摇实验装置 | |
CN111089696B (zh) | 电梯导靴振动测试台及其测试方法 | |
JPH01240837A (ja) | 遠心力載荷実験装置 |