RU2652008C2 - Plant for testing stability of centrally compressed rods - Google Patents

Plant for testing stability of centrally compressed rods Download PDF

Info

Publication number
RU2652008C2
RU2652008C2 RU2016121970A RU2016121970A RU2652008C2 RU 2652008 C2 RU2652008 C2 RU 2652008C2 RU 2016121970 A RU2016121970 A RU 2016121970A RU 2016121970 A RU2016121970 A RU 2016121970A RU 2652008 C2 RU2652008 C2 RU 2652008C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rods
base
lever
weight
loading lever
Prior art date
Application number
RU2016121970A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016121970A (en
Inventor
Алексей Михайлович Попов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2016121970A priority Critical patent/RU2652008C2/en
Publication of RU2016121970A publication Critical patent/RU2016121970A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2652008C2 publication Critical patent/RU2652008C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: testing equipment.
SUBSTANCE: invention consists of a base, a vertical rack welded to the base, at the top of which there is an opening for the hinged connection of a loading lever with the rack. At one (larger) end of the loading lever, a weight-holder is suspended; on the other (smaller), a lever-counterweight in the form of a rod with a thread and a nut-weight, or in the form of a telescopic-type lever, is provided to compensate the own weight of the loading lever with the weight holder. To fix the rods at the bottom under different test patterns, a special device consisting of two corners is provided, between the vertical flanges of which it is possible to clamp either the ends of the rods to be tested, or an insert simulating the lower hinge. Wherein one corner is welded to the base, and the second one can be pressed to the base with a bolt. For the upper hingedly fixed ends of the rods in the loading lever, from the lower side, at a certain distance, a small recess in the form of a groove is provided, into which the rods to be tested rest and which prevents the movement of their ends in the horizontal direction. In addition, a special weight-holder and a retaining frame for the deflections of the rods to be tested are provided.
EFFECT: increasing the carrying capacity of the rods.
4 dwg

Description

При работе некоторых стержней на сжатие разрушение их происходит не потому, что внутренние усилия превзойдут допустимый предел прочности, а потому, что стержни теряют свою устойчивость, т.е. прямолинейность своей формы, предусмотренной проектировщиком.When some rods are in compression, their destruction does not occur because internal forces exceed the allowable tensile strength, but because the rods lose their stability, i.e. the straightforwardness of its form provided by the designer.

Известно устройство для исследования на устойчивость центрально сжатого вертикально установленного стержня с жестко закрепленным концом внизу и свободным концом вверху (Схема 1). При этом вертикальная нагрузка на свободный конец передается с помощью так называемого коромысла с подвешенными на концах последнего двумя тарелками, нагружаемыми одновременно гирями одной массы. Недостатком такого устройства является то, что в строительстве такие сжимаемые стержни практически не применяются. Однако для подтверждения теоретических выводов в лабораториях «сопротивление материалов» оно используется.A device is known for testing the stability of a centrally compressed vertically mounted rod with a rigidly fixed end at the bottom and a free end at the top (Scheme 1). In this case, the vertical load on the free end is transmitted using the so-called rocker arm with two plates suspended at the ends of the latter, loaded simultaneously with weights of the same mass. The disadvantage of this device is that in construction such compressible rods are practically not used. However, to confirm the theoretical conclusions in laboratories, the “resistance of materials” is used.

Такое устройство есть на кафедре «Сопротивление материалов» в Санкт-Петербургском университете и на кафедре «Строительной механики» в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете.Such a device is available at the Department of Material Resistance at St. Petersburg University and at the Department of Structural Mechanics at Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering.

Цель изобретения - проведение исследований дополнительно еще с двумя стержнями с обоими, но различно закрепленными концами и наиболее часто встречающимися в строительной практике, а именно: стержни с обоими шарнирно закрепленными концами (Схема 3) и стержни с жестко закрепленным одним концом и шарнирно закрепленным другим (Схема 2).The purpose of the invention is to conduct research with two more rods with both ends that are differently fixed and most often encountered in construction practice, namely: rods with both ends pivotally attached (Scheme 3) and rods with one end rigidly fixed and the other pivotally fixed ( Scheme 2).

На фиг. 1 показан общий вид устройства, состоящего из основания 1, стойки 2, приваренной к основанию, главного рычага-грузонагружателя 4 с рычагом противовесом 3, оканчивающимся стержнем с резьбой и грузом с такой же резьбой для уравновешивания собственного веса рычага-грузодержателя с приспособлением для гирь, подвешиваемым на конце главного рычага, а при исследовании стержней со свободным верхним концом, закрепленным непосредственно на его конце.In FIG. 1 shows a General view of a device consisting of a base 1, a stand 2, welded to the base, the main lever of the load 4 with a counterweight lever 3, ending with a threaded rod and a load with the same thread to balance the weight of the lever of the load holder with the device for weights, suspended at the end of the main lever, and when examining the rods with a free upper end fixed directly to its end.

На основании 1 устройства показано приспособление 5, показанное отдельно на фиг. 2. Это приспособление состоит из двух уголков. Один приваривается к основанию на определенном расстоянии от оси стойки, соответствующем длине малого плеча рычага-грузонагружателя. Второй уголок служит для жесткого защемления (закрепления) нижних концов исследуемых стержней при первой и второй схемах исследования.On the base 1 of the device, fixture 5 is shown, shown separately in FIG. 2. This device consists of two corners. One is welded to the base at a certain distance from the axis of the rack, corresponding to the length of the small shoulder of the lever-loader. The second corner is used for rigid pinching (fixing) the lower ends of the investigated rods in the first and second research schemes.

При исследовании стержней с жестким закреплением внизу они зажимаются болтами между неподвижным и подвижным уголками, а потом с помощью болтов прижимаются к основанию через имеющуюся прорезь. Таким образом обеспечивается жесткое (защемленное) закрепление.In the study of rods with rigid fastening at the bottom, they are clamped with bolts between the fixed and movable corners, and then with the help of bolts are pressed to the base through the existing slot. This provides a rigid (pinched) fastening.

Для фиксации верхних концов исследуемых стержней от перемещения в горизонтальном направлении при исследовании по второму и третьему условиям закрепления концов в рычаге-грузонагружателе с нижней стороны предусмотрено небольшое углубление («канавка») 6, расположенное также на расстоянии от оси вращения рычага-грузонагружателя, равном его малому плечу. Это углубление служит одновременно «шарниром», поскольку отсутствует жесткое закрепление.To fix the upper ends of the test rods from horizontal movement when examining the second and third conditions for fixing the ends, a small recess ("groove") 6 is provided on the lower side of the load arm, which is also located at a distance from the axis of rotation of the load arm, equal to small shoulder. This recess also serves as a “hinge”, since there is no rigid fastening.

При исследовании стержней с шарнирным закреплением концов нижний конец стержня опирается на «шарнир», представленный на фиг. 2. Этот шарнир обеспечивается вставкой между вертикальными полками уголков.When examining rods with articulated ends, the lower end of the rod rests on the “hinge” shown in FIG. 2. This hinge is provided by the insert between the vertical shelves of the corners.

При всех исследованиях используется гиредержатель (фиг. 3), состоящий из вертикального стержня с небольшим отверстием на конце, перпендикулярно приваренной к стержню пластины, к нижней стороне которой тоже под прямым углом привариваются еще две пластинки, между которыми зажимается верхний свободный конец исследуемого стержня. При этом рычаг-нагружатель снимается. При исследованиях с рычагом-нагружателем гиредержатель подвешивается на его конце.In all studies, a hoop holder is used (Fig. 3), consisting of a vertical rod with a small hole at the end, perpendicular to the plate being welded to the rod, two more plates are also welded at right angles to the lower side of the plate, between which the upper free end of the test rod is clamped. In this case, the lever-loader is removed. In studies with a lever-loader, the hoist is suspended at its end.

Поскольку прогибы стержней (отклонения от вертикали) в разных схемах различны, то для фиксации их предусмотрена специальная рамка фиг. 4, устанавливаемая тоже в разных местах по высоте в просверленные в стойке 2 отверстия 8. Места установки (половина высоты, две трети высоты и наверху) отмечены точками. Установленная рамка-фиксатор прогибов закрепляется на стойке с обеих сторон гаечками.Since the deflections of the rods (deviations from the vertical) are different in different schemes, a special frame of FIG. 4, also installed in different places in height in 2 holes drilled in the rack 8. Installation sites (half height, two-thirds of the height and above) are marked with dots. The installed deflection lock frame is secured to the stand on both sides by nuts.

Опыты проводятся в следующей последовательности. На нужной высоте устанавливается рамка-фиксатор прогиба фиг. 4, в нее вставляется исследуемый стержень, концы которого закрепляются в соответствии с исследуемой схемой. Если для нагружения образца используется рычаг-нагружатель, то собственный вес его с гиредержателем уравновешивается рычагом компенсатором. После этого рамка-фиксатор устанавливается с учетом возможного прогиба и закрепляется с обеих сторон гаечками. Далее стержень нагружается. По достижении фиксированного прогиба подсчитывается нагрузка. Аналогично исследуются стержни при других условиях закрепления концов.The experiments are carried out in the following sequence. At the desired height, a deflection frame of the deflection of FIG. 4, a test rod is inserted into it, the ends of which are fixed in accordance with the studied circuit. If a lever-loader is used to load a sample, then its own weight with a hoop is balanced by a compensator lever. After that, the locking frame is installed taking into account possible deflection and is fixed on both sides with nuts. Next, the rod is loaded. Upon reaching a fixed deflection, the load is calculated. The rods are studied in a similar manner under other conditions for securing the ends.

При исследовании стержня со свободным верхним концом рычаг-грузонагружатель снимается. На верхнем конце стержня устанавливается и закрепляется болтиком гиредержатель, фиг. 3.When examining a rod with a free upper end, the lever-loader is removed. At the upper end of the shaft, a hoop is mounted and secured with a bolt, FIG. 3.

Согласно теоретической зависимости (формуле Эйлера-Ясинского) устойчивость стержня с шарнирно закрепленными концами обеспечивается, например, нагрузкой Р. Устойчивость стержня с жестко закрепленным нижним концом и шарнирно закрепленным верхним может быть обеспечена при вдвое большей внешней нагрузке, чем в первом случае. А устойчивость стержня со свободным верхним концом и жестко закрепленным нижним может быть обеспечена вчетверо меньшей нагрузкой, чем в первом случае.According to the theoretical dependence (Euler-Yasinsky formula), the stability of a rod with pivotally fixed ends is provided, for example, by the load P. The stability of a rod with a rigidly fixed lower end and pivotally fixed upper can be ensured with twice as much external load than in the first case. And the stability of the rod with a free upper end and a rigidly fixed lower end can be ensured by four times less load than in the first case.

При исследовании других стержней гиредержатель подвешивается на конце рычага-грузонагружателя с помощью имеющейся там прорези.When examining other rods, the hoist is suspended at the end of the load arm using the slots there.

Claims (1)

Устройство для проведения исследований центрально сжатых стержней на устойчивость для трех случаев закрепления концов стержней, содержащее основание, приваренную к нему вертикальную стойку, на верхнем конце которой устанавливается рычаг-нагружатель с рычагом-компенсатором для уравновешивания собственного веса рычага-нагружателя с гиредержателем на конце, служащий одновременно и нагружателем верхних концов исследуемых стержней и фиксатором их от перемещения в горизонтальном направлении, с помощью канавки-углубления с нижней стороны рычага-нагружателя, в которую упираются верхние концы исследуемых стержней, приспособления для трех случаев закрепления нижних концов исследуемых стержней, состоящего из двух уголков, один из которых приваривается к основанию, а второй после защемления концов стержней или вставки шарнира прикручивается к основанию болтами или винтами через прорезь в нижней полке второго уголка, гиредержателя, подвешиваемого на конце рачага-нагружателя либо укрепляемого на свободном конце стержня без рычага нагружателя, и рамки-фиксатора прогибов стержней, закрепляемой на вертикальной стойке в зависимости от схемы исследования.A device for carrying out studies of centrally compressed rods for stability for three cases of fixing the ends of the rods, containing a base, a vertical stand welded to it, at the upper end of which there is a loading lever with a compensating lever for balancing the dead weight of the loading lever with a hoop at the end, serving at the same time with a loader of the upper ends of the test rods and their lock from horizontal movement, using the groove-recess from the bottom s of the loading arm, into which the upper ends of the test rods abut, fixtures for three cases of fixing the lower ends of the test rods, consisting of two angles, one of which is welded to the base, and the second, after pinching the ends of the rods or the hinge insert, is screwed to the base through a slot in the lower flange of the second corner, a hoop holder, suspended at the end of the loading arm or mounted on the free end of the rod without a loading lever, and a deflection fixation frame with erzhney fixed on the vertical stand depending on the study design.
RU2016121970A 2016-06-02 2016-06-02 Plant for testing stability of centrally compressed rods RU2652008C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121970A RU2652008C2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Plant for testing stability of centrally compressed rods

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121970A RU2652008C2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Plant for testing stability of centrally compressed rods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016121970A RU2016121970A (en) 2017-12-08
RU2652008C2 true RU2652008C2 (en) 2018-04-24

Family

ID=60580713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121970A RU2652008C2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Plant for testing stability of centrally compressed rods

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652008C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1559370A1 (en) * 1988-02-15 1990-04-23 Одесский Инженерно-Строительный Институт Training aid on resistance of metals
US5873734A (en) * 1997-05-30 1999-02-23 The Science Learning Workshop, Inc. Biomechanical models
RU14690U1 (en) * 2000-04-03 2000-08-10 Общество с ограниченной ответственностью фирма "СНАРК" DEVICE FOR LABORATORY WORKS ON THE MECHANICS
US6443736B1 (en) * 1998-02-27 2002-09-03 Robert W Lally Technology explorer model

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1559370A1 (en) * 1988-02-15 1990-04-23 Одесский Инженерно-Строительный Институт Training aid on resistance of metals
US5873734A (en) * 1997-05-30 1999-02-23 The Science Learning Workshop, Inc. Biomechanical models
US6443736B1 (en) * 1998-02-27 2002-09-03 Robert W Lally Technology explorer model
RU14690U1 (en) * 2000-04-03 2000-08-10 Общество с ограниченной ответственностью фирма "СНАРК" DEVICE FOR LABORATORY WORKS ON THE MECHANICS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016121970A (en) 2017-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106153314B (en) A kind of load of plane framework node and the shear-deformable measuring device in node area
US8931349B2 (en) Test apparatus for the mechanical testing of components and material samples
RU2652008C2 (en) Plant for testing stability of centrally compressed rods
CN110220806A (en) A kind of civil engineering structure explosion injury experiment platform
KR20130045312A (en) Performance tester and the methods of spring hanger
CN104792628B (en) One kind becomes space Π type shearing test devices
CN107328645B (en) Thin-walled bar experimental rig and test method
CN208580001U (en) A kind of strength detection device of light cellular partition board
CN209214874U (en) Vibration test fixture
RU48225U1 (en) BENCH FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR A SLIDING EXCENTRED SHORT-TERM DYNAMIC STRETCH
CN209280298U (en) A kind of new test support for node of column and beam test
Chen et al. The effect of foundation uplift and plastic yielding on induced seismic vibration of secondary structures
CN208223762U (en) A kind of bridge structure object static force loading device
RU153783U1 (en) MECHANICAL TEST DEVICE
CN208171748U (en) A kind of adjustable mechanics load testing machine of self-balancing
RU158496U1 (en) STAND FOR DYNAMIC TESTS OF BENDED REINFORCED CONCRETE ELEMENTS
RU2247346C1 (en) Device for transmitting vibration from bench to vibration insulator
CN103808479A (en) Standard sample for verifying vibration testing capacity
RU2122717C1 (en) Gear for mechanical stability testing of models of free frames
RU155685U1 (en) STAND FOR TESTING DYNAMICALLY DYNAMIC Torsion of STATICALLY COMPRESSED REINFORCED CONCRETE ELEMENTS
RU89891U1 (en) DEVICE FOR MECHANICAL TESTS OF THE INSTRUMENT
RU119111U1 (en) STAND FOR EXPERIMENTAL RESEARCHES OF COMPOSITE STRUCTURES
CN110501239A (en) The realization device of circular cross-section test specimen fixed boundary condition in drop impact device
RU142607U1 (en) ELECTROMECHANICAL SIMULATOR OF SEISMIC PULSE
RU2815614C1 (en) Test bench for reinforced concrete ribbed floor slabs at impact loads

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190603