УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИЛОВЫХ ПОЛЕЙ ПРИ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ ГРУЗОЗАХВАТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2012 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к испытательной технике для проведения прочностных испытаний с грузозахватными средствами.

Под грузозахватный средством понимается устройство, предназначенное для выполнения погрузочно-разгрузочных работ со специальными грузами. Силовые поля при проведении прочностных испытаний грузозахватных средств создаются бетонными блоками и силовозбудителями. Испытуемое грузозахватное средство крепится к бетонному грузу и через устройство измерения продольных усилий - к силовозбудителю. Масса бетонных грузов должна быть больше испытательных нагрузок, необходимых для проведения прочностных испытаний. При использовании бетонных грузов, равных по массе испытательным нагрузкам (тарированные грузы), устройство измерения продольных усилий не требуется. В качестве силовозбудителя могут использоваться автомобильные, козловые краны, тельферы, тали, гидравлические, пневматические цилиндры, механические устройства и т.д. Данное изобретение может быть использовано для проведения прочностных испытаний при техническом освидетельствовании грузозахватных средств, с испытательными нагрузками до 20 т и с габаритами до 2,5 м. В предлагаемом изобретении используется новый принцип создания силовых полей, отличающийся от принципа с применением тяжелых грузов, создающих испытательную нагрузку на грузозахватные средства.

Известна машина испытательная для механических испытаний материалов на усталость (патент RU №2378635 "машина испытательная для механических испытаний материалов на усталость", класс G01N 3/08), которая относится к испытательной технике. Машина содержит нагружающее устройство, состоящее из основания, колонн, траверсы, силового привода нагружения, пассивного и активного захватов; систему измерения, состоящую из электротензометрического датчика силы, датчика деформации, датчика перемещения активного захвата, блока измерения силы, блока измерения перемещения активного захвата, блока измерения деформации; блока управления; и ЭВМ с программным обеспечением автоматического расчета механических характеристик материала испытываемого образца по результатам измерения параметров испытания. Система измерения дополнительно содержит акселерометр, установленный на пассивном захвате нагружающего устройства, и блок измерения ускорения пассивного захвата, причем акселерометр через блок измерения ускорения пассивного захвата соединен последовательно с ЭВМ и блоком управления.

Машина испытательная для механических испытаний материалов на усталость (патент RU №2378635) является аналогом предлагаемого изобретения.

Недостатками машины испытательной для механических испытаний материалов на усталость:

- сложность конструкции,

- множество механических звеньев в составе устройства,

- невозможность проведения прочностных испытаний с грузозахватными средствами больших размеров (до 2 м).

Известно устройство для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем (патент RU №2390751 "устройство для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем", класс G01N 3/10), которое относится к испытательной технике, а именно - к приборному оснащению строительных и строительно-монтажных работ, в частности к средствам для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем. Устройство содержит опорные штанги, захватное устройство для зацепления анкерных крепежных элементов, станину с размещенным на ней силовым механизмом, динамометр. Устройство снабжено дополнительными направляющими с закрепленными на них компенсирующими фиксаторами, обеспечивающими равномерное приложение выдергивающих усилий. Захватное устройство шарнирно закреплено на силовом механизме, а опорные штанги выполнены с возможностью изменения их размеров.

Устройство для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем (патент RU №2390751) является прототипом предлагаемого изобретения.

Недостатками устройства для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем являются:

- сложность конструкции,

- множество механических звеньев в составе устройства,

- невозможность проведения прочностных испытаний с грузозахватными средствами больших размеров (до 2 м),

- невозможность создания больших испытательных нагрузок.

Задачей предлагаемого изобретения являются устранение перечисленных недостатков и обеспечение требований в работе устройства с грузозахватными средствами:

- плавность создания испытательной нагрузки;

- универсальность работы с различными грузозахватными средствами, отличающимися конструкцией и габаритно-присоединительными размерами;

- обеспечение быстрой подготовки к испытательным работам с грузозахватными средствами;

- надежность и удобство в работе;

- отсутствие необходимости применения грузового крана (тельфера, тали) и комплекта тяжелых тарированных грузов (бетонные блоки);

- возможность проведения прочностных испытаний как в полевых условиях, так и в помещении.

Предлагаемое изобретение конструктивно упрощено по сравнению с известным прототипом-устройством для испытания анкерных крепежных элементов навесных фасадных систем (патент RU №2390751). Предлагаемое устройство выполнено в виде пирамиды из четырех тонкостенных стоек (для снижения металлоемкости конструкции). На вершине пирамиды, на пластине крепления стоек устанавливается силовозбудитель. К силовозбудителю через измерительное устройство продольных усилий крепятся грузозахватные средства. Снизу к стойкам крепятся четыре кронштейна, на которых расположены такелажные узлы для грузозахватных средств с испытательной нагрузкой до 2 т. Такелажные узлы для грузозахватных средств с испытательной нагрузкой до 20 т расположены непосредственно внизу на стойках. В этом случае в каждой стойке при испытаниях действуют фактические нагрузки Р_исп./4, где Р_исп. - испытательная нагрузка. Стойки выполнены из трубы диаметром 70 мм, с толщиной стенок 8 мм. Как показывают компьютерные расчеты на устойчивость, для тонкостенных конструкций при сжатии опасны потери устойчивости, а такая конструкция стойки может выдержать нагрузки до 20 т. Такая конструкция компактна, легко собирается и разбирается, удобна в работе и универсальна.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства. Устройство для создания силовых полей (фиг.1) содержит в качестве силовозбудителя гидравлический домкрат 1, установленный на пластине 2, силоизмерительное устройство-динамометр 3 для контроля испытательной нагрузки, стойки 5 с такелажными скобами 4, уголки 6 для жесткости конструкции. На стойках внизу шарнирно закреплены скобы, предназначенные для крепления грузозахватным средством.

На фиг.2 показаны нижние кронштейны 7, на которых установлена панель 8 с такелажными узлами. Нижние кронштейны 7 с установленной панелью 8 с такелажными узлами, различными по конструкции и габаритам, можно установить под козловой кран с ручной талью грузоподъемностью 1,5 т, стойки которого выполнены из той же трубы и имеют ту же форму в виде пирамиды. Также данное устройство (фиг.2) можно установить и под устройство для создания силовых полей (фиг.1) при испытании на прочность. В этом случае силовое поле будет создаваться между силовозбудителем 1 устройства, изображенным на фиг.1, и панелью 8, изображенной на фиг.2.

На фиг.3 показан способ закрепления грузозахватного средства (строп 4СК-5,0/1600 ГОСТ 25573-82) на устройстве для создания силовых полей при испытании на прочность (испытательная нагрузка указанного стропа 8 т).

Изобретение позволяет упростить процедуру испытаний на прочность, обойтись без крана и грузов, упростить конструкцию устройства для проведения прочностных испытаний.

Предлагаемое изобретение функционирует следующим образом.

Перед началом испытаний испытуемое грузозахватное средство крепится на динамометре 3. Внизу такелажные узлы грузозахватного средства (например, стропа 4СК-5,0 ГОСТ 25573-82 - см. фиг.3) закрепляются за такелажные узлы устройства (скобы 4 на стойках 5 - для фиг.1, или панель с такелажными узлами 8 - для фиг.2). Испытуемое грузозахватное средство подвешивается на динамометре 3, зацепляется за скобы 4 на стойках 5. После этого испытуемое грузозахватное средство нагружается, а динамометр 3 показывает нагрузку. В качестве измерительного устройства используется динамометр, который выбран из-за широкого диапазона испытательных нагрузок (от 100 кг до 10 т). В устройстве создается силовое поле силовозбудителем в виде гидравлического домкрата 1 (см. фиг.1). При этом на испытуемое грузозахватное средство начинает воздействовать испытательная нагрузка. При достижении требуемой испытательной нагрузки испытуемое грузозахватное средство выдерживают под нагрузкой в течение 10-15 мин. Контроль испытательных нагрузок ведут по показаниям измерительного устройства динамометра 3.

Основные отличия конструктивных решений в предлагаемом устройстве для решения поставленной задачи:

- в предлагаемом устройстве для создания силовых полей силовое поле создается внутри конструкции устройства с помощью гидравлического домкрата (или тельфера), что позволяет не использовать грузоподъемные краны и специальные тарированные тяжелые грузы;

- универсальность работы предлагаемого устройства с различными грузозахватными средствами, которые отличаются габаритными размерами до 2,5 м, испытательными нагрузками до 20 т и различными такелажными узлами.

Таким образом, предложенное устройство имеет отличия от ранее известных устройств в плане упрощения конструкции, универсальности по габаритно-присоединительным размерам и испытательным нагрузкам и обеспечения проведения прочностных испытаний с различными грузозахватными средствами.

Устройство относится к испытательному оборудованию для создания силовых полей при проведении прочностных испытаний с грузозахватными средствами. Заявленное устройство содержит в качестве силовозбудителя гидравлический домкрат, в качестве силоизмерителя - динамометр для контроля испытательной нагрузки, набор такелажных узлов, уголки для жесткости конструкции, стойки, на которых внизу шарнирно закреплены скобы, предназначенные для закрепления грузозахватными средствами. Технический результат, достигаемый от реализации заявленного устройства, заключается в плавности создания испытательной нагрузки; в универсальности работы с различными грузозахватными средствами, отличающимися конструкцией и габаритно-присоединительными размерами; в обеспечении быстрой подготовки к испытательным работам с грузозахватными средствами; в надежности и удобства в работе; в отсутствии необходимости применения грузового крана (тельфера, тали) и комплекта тяжелых тарированных грузов (бетонные блоки); в возможности проведения прочностных испытаний как в полевых условиях, так и в помещении, что позволяет универсально использовать его для прочностных испытаний различных грузозахватных средств с габаритами до 2,5 м и испытательной нагрузкой до 20 т, таких как траверсы или стропы, без применения грузового крана и комплекта тяжелых тарированных грузов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для создания силовых полей при проведении прочностных испытаний с грузозахватными средствами, содержащее четыре опорные стойки, силовозбудитель, связанное с ним силоизмерительное устройство - динамометр, такелажные узлы в нижней части стоек, отличающееся тем, что опорные стойки соединены в виде пирамиды, а силовое поле создается внутри конструкции устройства между вершиной пирамиды из четырех стоек и плоскостью опоры стоек.

2. Устройство для создания силовых полей при проведении прочностных испытаний с грузозахватными средствами по п.1, отличающееся дополнением в виде панели с такелажными узлами, устанавливаемой под стойки устройства, предназначенной для зацепления такелажными узлами грузозахватных средств, в результате чего силовое поле создается между вершиной пирамиды из четырех стоек и панелью с такелажными узлами.