RU74472U1

RU74472U1 - DEVICE FOR DYNAMIC LOADING OF THE TEST STRUCTURE

Info

Publication number: RU74472U1
Application number: RU2008107514/22U
Authority: RU
Inventors: Василий Сергеевич Плевков; Георгий Иванович Однокопылов; Павел Викторович Дзюба; Дмитрий Геннадьевич Уткин
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2008-06-27

Abstract

Устройство для динамического нагружения испытываемой конструкции может найти применение при испытании бетонных или железобетонных конструкций на ударные нагрузки. На опорном основании установлены вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения закреплена траверса с грузом. На верхний конец испытываемой конструкции надет оголовок. На оголовке через накладку закреплен силоизмеритель. На силоизмерителе установлена демпфирующая прокладка, например из резины. Технических результат заключается в демпфировании высокочастотных колебаний, возникающих в испытываемой конструкции при ударе, что приводит к повышению точности исследований. 1 н.з и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.A device for dynamic loading of the tested structure can be used in testing concrete or reinforced concrete structures for impact loads. On the supporting base, vertical guides are installed on which a traverse with a load is fixed with the possibility of vertical reciprocating movement. A head is worn on the upper end of the test structure. A force meter is fixed to the head through the overlay. A damping pad, for example, made of rubber, is installed on the load cell. The technical result consists in damping high-frequency vibrations arising in the test structure upon impact, which leads to an increase in the accuracy of research. 1 n.p. and 2 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к машинам для испытания конструкций при ударных нагрузках, преимущественно бетонных или железобетонных конструкций.The utility model relates to testing equipment, namely to machines for testing structures under shock loads, mainly concrete or reinforced concrete structures.

Известен стенд для ударных испытаний материалов на прочность по патенту РФ на изобретение №2047140. Стенд включает в себя вертикальные направляющие, на которые установлены верхняя, промежуточная, и нижняя траверсы, имеется механизм подъема и сброса траверсы с испытываемыми образцами. На нижней и верхней траверсе имеются захваты для испытуемых образцов, которые установлены соосно, а ось захватов, размещенных на промежуточной траверсе, перпендикулярна осям остальных захватов. Вышеперечисленные элементы конструкции выполняют роль узла нагружения испытуемых образцов при ударном воздействии. Также стенд снабжен платформами установленными на верхней и промежуточной траверсах с возможностью вращения соответственно вокруг вертикальной и горизонтальной оси, и колесами, кинематически связывающими платформы с направляющими, при этом захваты закреплены на платформах. Промежуточная траверса связана с нижней траверсой силовой пружиной, а связь колес с платформой осуществляется червячной парой. Данным стендом обеспечивается проведение испытаний при взаимодействии образцов, нагружаемых сжатием и изгибом, с одновременным вращением взаимодействующих образцов вокруг своих осей. При этом на данном стенде можно испытывать только образцы материалов.A well-known stand for impact testing of materials for strength according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2047140. The stand includes vertical guides on which the upper, intermediate, and lower traverses are installed, there is a mechanism for lifting and dumping the traverse with the tested samples. On the lower and upper traverse there are grips for the test specimens, which are mounted coaxially, and the axis of the grippers placed on the intermediate traverse is perpendicular to the axes of the remaining grips. The above structural elements play the role of the loading unit of the test samples under impact. The stand is also equipped with platforms mounted on the upper and intermediate traverses with the possibility of rotation respectively around the vertical and horizontal axis, and wheels kinematically connecting the platform with the guides, while the grips are fixed on the platforms. The intermediate traverse is connected to the lower traverse by a power spring, and the wheels are connected to the platform by a worm pair. This stand provides testing during the interaction of samples loaded by compression and bending, while rotating the interacting samples around their axes. At the same time, only material samples can be tested at this stand.

Однако нагружающий узел данного стенда не позволяет исследовать волновые процессы и работу элементов конструкций при центральном и внецентренном ударе.However, the loading unit of this stand does not allow to investigate wave processes and the work of structural elements with central and eccentric impact.

Наиболее близким устройством, принятым за прототип, является узел динамического нагружения стенда для испытания бетонных и железобетонных элементов по патенту РФ на изобретение №2315969. Узел динамического нагружения стенда содержит установленные на опорном основании вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения закреплен на траверсе с грузом металлический оголовок. На оголовке установлен датчик-силоизмеритель, фиксирующий уровень нагружения и характер изменения нагрузки во времени. Динамическая нагрузка задается при помощи падающего груза (траверсы с грузом), которая при опускании в свободном падении направлена с помощью вертикальных направляющих. Данный узел динамического нагружения стенда предназначен для испытания строительных конструкций преимущественно из железобетона. При динамических испытаниях строительных конструкций вследствие соударения металлических деталей (траверсы с оголовком для силоизмерителя) возникают интенсивные высокочастотные колебания в материале конструкции которые создают помехи и в результате интервал действия нагрузки значительно уменьшается. Все это снижает точность исследований конструкций на удар.The closest device adopted for the prototype is the dynamic loading unit of the test bench for testing concrete and reinforced concrete elements according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2315969. The dynamic loading unit of the stand contains vertical guides mounted on a support base, on which a metal tip is mounted on a beam with a load with the possibility of vertical reciprocating movement. A sensor-force meter is installed on the head, which fixes the level of loading and the nature of the change in load over time. The dynamic load is set using the falling load (beam with load), which, when lowering in free fall, is directed using vertical guides. This unit of dynamic loading of the stand is intended for testing building structures mainly from reinforced concrete. During dynamic tests of building structures due to the collision of metal parts (crosshead with a head for a force meter), intense high-frequency vibrations occur in the material of the structure that interfere and as a result the load action interval is significantly reduced. All this reduces the accuracy of impact studies.

Задача полезной модели состоит в том, чтобы повысить точность исследований и увеличить интервал действия динамической нагрузки при исследованиях.The objective of the utility model is to increase the accuracy of research and increase the interval of action of the dynamic load during research.

Технический результат при решении поставленной задачи заключается в уменьшении интенсивности высокочастотных колебаний, возникающих в материале конструкции при ударе путем их демпфирования.The technical result in solving the problem is to reduce the intensity of high-frequency oscillations that occur in the material of the structure upon impact by damping them.

Этот результат достигается следующим образом. Заявляемое устройство стенда имеет общее с прототипом то, что он содержит: установленные на опорном основании вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения закреплена траверса с грузом, оголовок, надетый на верхний конец испытываемой конструкции, силоизмеритель, закрепленный на оголовке. Но в отличие от прототипа This result is achieved as follows. The inventive device of the stand has in common with the prototype that it contains: vertical guides mounted on a support base, on which a traverse with a load is fixed with the possibility of vertical reciprocating movement, a head worn on the upper end of the tested structure, a load meter mounted on the head. But unlike the prototype

заявляемое устройство для динамического нагружения дополнительно содержит демпфирующую прокладку, которая установлена на силоизмерителе. Демпфирующая прокладка может быть выполнена из резины, силоизмеритель установлен на оголовке через накладку, жестко защемленную на оголовке. Демпфирующая прокладка гасит высокочастотные колебания, возникающие в конструкции после удара. Таким образом, заявляемое устройство учитывает действие именно динамической нагрузки за счет уменьшения интенсивности высокочастотных колебаний, возникающих в материале конструкции при ударе. Кроме этого, данное устройство благодаря демпферу прокладки позволяет увеличить временной интервал действия динамической нагрузки.The claimed device for dynamic loading further comprises a damping pad, which is mounted on the load cell. The damping pad can be made of rubber, the load meter is mounted on the head through the pad, rigidly pinched on the head. The damping pad damps the high-frequency vibrations that occur in the structure after impact. Thus, the claimed device takes into account the effect of the dynamic load by reducing the intensity of high-frequency vibrations that occur in the material of the structure upon impact. In addition, this device due to the damper gasket allows you to increase the time interval of the dynamic load.

Полезная модель пояснена чертежом, на котором изображен общий вид заявляемого устройства.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a General view of the inventive device.

Устройство для динамического нагружения стенда для испытания конструкций, содержит испытываемую конструкцию 1, на которой установлен металлический оголовок 2, на которую установлен силоизмеритель 3. На силоизмеритель 3 установлена демпфирующая прокладка из резины 4. Прокладка может быть выполнена из другого мягкого упругого материала, например из дерева. Но направляющих 5 закреплена траверса с грузом 6. Направляющие 5 жестко закреплены на опорном основании 7. Силоизмеритель может быть установлен на оголовке через накладку (на чертеже не показана).A device for dynamically loading a test bench for structures, contains the test structure 1, on which a metal head 2 is mounted, on which the force meter 3 is mounted. A damping gasket made of rubber 4 is mounted on the force meter 3. The gasket can be made of other soft elastic material, for example, wood . But the guides 5 are fixed with a beam 6. The guides 5 are rigidly fixed on the supporting base 7. The force meter can be installed on the head through the overlay (not shown in the drawing).

Устройство промышленно применимо, поскольку его можно многократно реализовать с достижением указанного технического результата.The device is industrially applicable, since it can be repeatedly implemented with the achievement of the specified technical result.

Работа устройства для динамического нагружения испытываемой конструкции заключается в следующем: испытываемую бетонную или железобетонную конструкцию 1 устанавливают в испытываемое положение. Затем на конструкцию 1 устанавливается металлический оголовок 2, на который вставляется силоизмеритель 3. Далее необходимо установить на силоизмеритель 3 демпфирующую прокладку из резины 4. Груз 6 подвешивается на нужную высоту и по направляющим 5 опускается в место контакта с демпфирующей The operation of the device for dynamic loading of the test structure is as follows: the tested concrete or reinforced concrete structure 1 is set in the test position. Then, a metal head 2 is mounted on the structure 1, onto which the force meter 3 is inserted. Next, it is necessary to install a rubber damping pad 4 on the force meter 3. The load 6 is suspended at the desired height and lowered along the guides 5 to the place of contact with the damping

прокладкой из резины 4. После соударения груза 6 о демпфирующую прокладку 4 возникает кратковременная динамическая нагрузка, и за счет свойств резины увеличивается интервал ее действия во времени и уменьшается интенсивность высокочастотных колебаний возникающих в материале конструкции. Силу удара можно регулировать путем уровня поднятия высоты груза, а также его массой.a gasket made of rubber 4. After the cargo 6 collides with the damping gasket 4, a short-term dynamic load occurs, and due to the properties of the rubber, the time interval of its action increases and the intensity of high-frequency vibrations arising in the material of construction decreases. The impact force can be adjusted by raising the height of the load, as well as its mass.

Claims

1. A device for dynamic loading of the test structure, comprising vertical guides mounted on a support base, on which a traverse with a load is fixed with the possibility of vertical reciprocating movement, a head mounted on the upper end of the tested structure, a load meter mounted on the head, characterized in that it further comprises a damping pad mounted on the load cell.

2. The device according to claim 1, characterized in that the damping pad is made of rubber.

3. The device according to claim 1, characterized in that the load meter is mounted on the head through a pad rigidly mounted on the head.