Установка для испытания строительных изделий Советский патент 1985 года по МПК G01M19/00 

Изобретение относится к строительству в частности к испытаниям строительных конструкций.

Известна установка для испытания строительных изделий, включающая камеру дав ления, нижняя часть которой выполнена конической и заполнена жидкостью, а верхняя - в виде цилиндра с зональным устройством 1.

Недостаток устройства заключается в большой металлоемкости.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для испытания строительных изделий, включающая верхнюю плиту, опорную раму и камеру давления с насосом для подачи рабочей среды, аккумулятором давления и клапаном сброса давления 2.

Недостатки известного устройства заключаются в больщой металлоемкости и больщих размерах несущих элементов, что необходимо для обеспечения достаточной несущей способности при воздействии ударной нагрузки.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для испытания строительных изделий, содержащей верхнюю плиту, опорную раму и камеру давления с насосом для подачи рабочей среды, аккумулятором давления и клапаном сброса давления, верхняя плита и опорная рама снабжены кольцевыми камерами из тонкостенного металла с мультипликатором и силовыми кольцами, при этом кольцевые камеры установлены на наружной поверхности верхней плиты и опорной рамы и соединены с камерой давления через мультипликатор, а силовой кольца установлены на наружной поверхности кольцевых камер.

Силовые кольца выполнены в виде обруча швеллерного профиля и металлической навивки, установленной в полости обруча.

Кольцевые камеры выполнены в виде секций, каждая из которых сообщена с камерой давления.

На чертеже изображена установка, общий вид.

Установка для испытания строительных изделий состоит из верхней плиты 1 и опорной рамы 2 с опорным контуром 3, служащим для размещения строительного изделия 4, например, фундаментной плиты. Верхняя плита 1 и опорная рама 2 с опорным контуром 3 соединены по контуру болтами 5 с гайками 6. Между плитой 1 и рамой 2 со строительным изделием 4 установлена камера 7 Давления, оснащенная поворотным устроством 8, которое установлено на нижнем листе 9 камеры напротив отверстия d патрубке 10. На верхней части патрубка размещен аккумулятор 11 давления, например, пороховой с поршнем 12 и уплотнителем 13.

Аккумулятор 11 давления снабжен регулируемым клапаном 14 сброса давления, срабатывающим от программного устройства 15, которое включает его по сигналам датчиков 16 давления, расположенных на противоположной установленному испытуемому изделию стенке 17, при этом боковая стенка 18 выполнена в виде гофра сильфона (или полуторового кольца).

Регистрация давления осуществляется осциллографом 19, а Давление под поршнем 12 замеряется датчиком 20. Давление в аккумуляторе 11 давления осуществляется пороховой шашкой 21 воспламеняемой пиропатроном 22. Заполнение жидкостью (рабочей средой) осуществляется через трубопровод 23 и обратный клапан 24 от насоса (не показан).

Для повышения несущей способности плиты 1 и рамы 2 (повышение нагрузочной способности установки в целом) на плиту 1 и раму 2 надеты силовые кольца 25 и 26 с радиальным зазором а на кронштейнах 27. В зазоре а размещены кольцевые камеры

28и 29, выполнены из тонкостенного металлического материала, а их торцовые поверхности 30 и 31, 32 и 33 представляют собой половинки торов, выдерживающих высокое давление, при этом полости камер 28 и

29соединены трубопроводом 34 с полостью камеры 7 давления через патрубок 10. В трубопроводе 34, соединяющем полости камеры 7 и полости камер 28 и 29, установлен мультипликатор 35 и обратный клапан 36, кроме того обратный клапан 36 охвачен с двух сторон трубопроводом 37 с перепускным клапаном 38, оснащенный приводом 39, взаимодействующим с программным устройством 15.

Мультипликатор 35 выполнен в виде двух цилиндров 40 и 41 большого и малого диаметра, внутри которых установлено по два поршня 42 и 43 так же большого и малого диаметра, соединенных штангой 44, при этом поршень 42 большого диаметра опирается на пружину 45, контактирующую с нижним торцом цилиндра 40.

Силовые кольца 25 и 26, служащие для повыщения несущей способности верхней плиты, 1 и опорной рамы 2, выполнены в виде обруча щвеллерного профиля, а внутренняя полость их заполнена навитой с натяжением высокопрочной лентой или проволокой 46, которая воспринимает усил ие при воздействии силы давления, получаемой от кольцевых камер 28 и 29, воспринимающих в свою очередь усилие от изгиба верхней плиты 1 и опорной рамы 2. Намотанная высокопрочная лента или проволока 46 по образующей колец 25 и 26 закрыта кожухом 47.

Установка работает следующим образом.

На строительное изделие 4, например, фундаментную плиту, размещенную на опорном контуре 3 рамы 2, устанавливают камеру 7 давления, оснащенную датчиками 16, -И монтируют верхнюю плиту 1 с последующим закреплением ее болтами 5 и гайками 6. При этом на плите 1 и раме 2 надеты силовые кольца 25 и 26, а в зазорах а размещены кольцевые камеры 28 и 29 из тонкостенного металлического материала, причем кольца 25 и 26 расположены на кронщтейнах 27 и в районе растягивающих сил плиты 1 и рамы 2. Затем устанавливают аккумулятор 11 давления с пороховой шащкой 21 и пиропатроном 22, причем в полость между аккумулятором 11 давления и поршнем 12 монтируют регулируемый клапан 14 сброса давления. Монтирук)т и производят проверку датчиков 16 и 20. Подсоединяют трубопровод 23 к насосу (не показан). Устанавливают перепускной кран 38 в положение «Закрыто и подают рабочую среду (масло) от насоса, набирая нужное предварительно давление, чтобы выбрать все зазоры между камерой 7 давления и испытуемым строительным изделием 4. При этом обратный клапан 24 обеспечивает фиксацию давления в камере 7. Часть жидкости по трубопроводу 34 поступает в мультипликатор 35, повышающий давление рабочей среды, которая поступает в кольцевые камеры 28 и 29, в результате чего создается давление на образующие верхней плиты 1 и рамы 2, и силовые кольца 25 и 26 совместно с высокопрочной лентой или проволокой получают предварительное растяжение. По достижении необходимого «нулевого давления в камере 7 и выдержки для его фиксации программное устройство 15 включает осциллограф 19, датчики 16 и 20 и пиропатрон 22, который воспламеняет пороховую шащку 21, давление газов действует на поршень 12 с уплотнителем 13 и рабочая среда (масло - жидкость), двигаясь по патрубку 10, разворачивается поворотным устройством 8, повышает давление в камере 7 давления, которое поочередно регистрируется датчиками 16. Последние подают сигнал на осциллограф 19 и програмное устройство 15, которое включает клапан 14 сброса давления по заданному закону. Одновременно при воздействии поршня 12 на рабочую среду - жидкость в патрубке 10 часть ее поступает в трубопровод 34 через обратный клапан 36 и воздействует на поршень 42 большего диаметра мультипликатора 35, который, перемещаясь, создает под поршнем 43 меньщего диаметра более высокое давление, в свою очередь повышая давление в кольцевых камерах 28 и 29, которое по наружному периметру передается силовым кольцам 25 и 26, скрепленным навивкой из высокопрочной ленты или проволоки 46, по внутреннему периметру радиально сжимает верхнюю плиту 1 и раму 2. Таким образом, чем выше давление в патрубке 10, тем больше сила будет сжимать верхнюю плиту 1 и раму 2 создавая момент, обратный изгибающему моменту от камеры давления. По окончании работ сброса давления клапаном 14 подается сигнал на привод 39, который поворачивает кран 38 и под воздействием пружины 44 и упругих сил силовых колец определенный объем жидкости возвращается по трубопроводам в исходном положении. Таким образом использование изобретения позволит значительно повысить нагрузочную способность существующих стендов, а при проектировании новых стендов значительно (на 30-50%) уменьшить их массу, использовав навивку из высокопрочной проволоки или ленты.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая верхнюю плиту, опорную раму и камеру давления с насосом для подачи рабочей среды, аккумулятором давления и клапаном сброса давления, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее эффективности и надежности в работе, верхняя плита и опорная рама снабжены кольцевыми камерами из тонкостенного металла с мультипликатором и силовыми кольцами, при этом кольцевые камеры установлены на наружной поверхности верхней плиты и опорной рамы и соединены с камерой давления через мультипликатор, а силовые кольца установлены на наружной поверхности кольцевых камер. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что силовые кольца выполнены в виде обруча швеллерного профиля и металлической навивки, установленной в полости обруча. 3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевые камеры выполнены в виде секций, каждая из которых сообщена с камерой давления. 35 39 сл оо ел