Учебный прибор по строительной механике Советский патент 1988 года по МПК E02D13/06 C09B23/06 

со

00

Од ГО

а

гв

стоек 13, и систему управления жесткостью упругих элементов, включающую задатчики 17 и 18 жесткости, индикаторы 19 и 20 жесткости упругих

элементов, блоки 21 и 22 сравнения, сельсин-датчик 23, сельсин-приемник 24, усилитель 25, ключ 26 и блоки 27, 28 питания реверсивных приводов.1 ил.

Изобретение относится к учебным пособиям по строительной механике, может быть использовано на лекциях, на практических и лабораторных занятиях для демонстрации влияния жесткости грунта в процессе погружения в него свай и позволяет расширить демонстрационные возможности. Учебный прибор содержит раму 1, опирающуюся на основание 2 через упругие элементы, выполненные в виде упругих балок 3, установленных на двух опорах 4 и 5, которые укреплены подвижно на направляюищх 6 основания и связаны винтовым валом 7 с разнонаправленной (от его середины) резьбой с реверсивными приводами 8 и 9, обжимаюгше колодки 10, модель II сваи с молотом I2, установленную в обжимающих фракционных колодках 10, вертикальные стойки 13, на которых установлены рама I с помощью направляющих втулок 14и корпус модели II сваи с помощью нижних и верхних направляющих втулок 15с возможностью их перемещения в вертикальной плоскости относительно сл

1

Изобретение относится к учебным пособиям по строительной механике и может быть использовано на лекциях, практических и лабораторных занятиях для демонстрации влияния жесткости грунта в процессе погружения в него свай, изучения сваебойного оборудования и эффективности его применения при различных режимах функционирования .

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей.

На чертеже схематически изображен учебньй прибор, об1ций вид (структурная электрическая схема).

Учебный прибор по строительной механике содержит раму 1, опирающуюся на основание 2 через упругие элементы, выполненные в виде упругих балок 3, установленных на двух опорах 4 и 5, которые укреплены подвижно на направляющих 6 основания и связаны винтовым валом 7 с разнонаправленной (от его середины) резьбой с реверсивными приводами 8 и 9, обжимающие колодки 10, модель 11 сваи с молотом 12, установленную в обжимающих фрикционньк колодках 10, вертикальные стойки 13, на которых установлены рама 1 с помощью направляющих втулок 14 и корпус модели 11 сваи с помощью нижних и верхних направляющих втулок 15 с возможностью их перемещения в вертикальной плоскости от- носитель 1о стоек 13, и систему автоматического управления жесткостью упругих элементов с визуальной индикацией результатов, включающую (прог- paMMHbrfi) задатчик 16, первый 17 и второй 18 датчики жесткости (расстояния между подвижными опорами 4,5), индикаторы 19 и 20 жесткости упругих элементов, блоки 21 и 22 сравнения, сельсин-датчик 23, сельсин-приемник 24, усилитель 25, ключ 26 и блоки 27 и 28 питания реверсивных приводов.

0

5

0

5

0

5

0

5

Все элементы электросхемы являются стандартными. Задатчик 16 может быть как ручным потенциометром, так и с добавлением программного механизма. Датчики жесткости также являются по- тенциометрическими элементами.

Учебный прибор работает следующим образом.

Перед началом демонстрации модель сваи 11 устанавливается в верхнее положение, а опоры 4,5 балок 3 разво- дях для условий мягкого грунта (или наоборот). Затем включают в работу сваебойное средство (молот) 12,

Воздействие сваебойного средства 12 передается на модель сваи 11, которая перемещается со скоростью, соответствующей силе воздействия. При этом вначале перемещения модели сваи идет за счет деформирования балочных опорных упругих элементов 3, пока сила бокового упругого сопротивления не сравняется с заданной величиной силы бокового трения в колодках 10 (устанавливается посредством регулирования силы прижатия колодок 10 к модели сваи 11). Затем после преодоления силы трения между колодками и корпусом модели сваи 11 происходит соответствующее перемещение корпуса модели сваи 11 вниз, что имитирует отказ сваи (строительный термин, означающий величину перемещения сваи при ударе относительно рамы 1, т.е. величину остаточной деформации).

С началом работы молота 12 программный задатчик 16 задает требуемый закон изменения жесткости упругих элементов, которые имитируют жесткость грунта, и выдает его в виде сигнала на первый вход первого элемента 21 сравнения, где он сравнивается с сигналом первого датчика 17 жесткости. Результат сравнения поступает в виде сигнала на вход блока 28 питания ведущего реверсивного привода 8, Привод 8 запускается и приводит во вращение винтовой вал 7, связанный подвижными опорами 4 и 5 первого упругого элемента, и ротор сельсина-датчика 23. Опоры 4,5 первого упругого элемента перемещаются (сдвигаются) по направляющей 6 и изменяют жесткость его упругой балки 3. Одновременно этим же сигналом сравнения открывается ключевая схема 26, подключая выход усилителя 25 системы синхронной связи к первому входу второго блока 28 питания реверсивного привода 9. Ведомый реверсивный при- вод 9 связан с ведущим реверсивным приводом 8 через систему синхронной связи, которая отслеживает их синхроность вращения. С началом вращения сельсина-датчика 23, на выходе сель- сина-пр,иемника 24 появляется сигнал, который поступает через ключ 26 на первый вход блока 28 питания и на првод 9. Второй (ведомый) привод 9 при ходит во вращение синхронно с первым (ведущим) приводом 8 и приводит во вращение винтовой вал 7 второго упругого элемента. Опоры 4 и 5 этого элемента перемещаются по направляющей 6 и изменяют жесткость второй упругой балки 3, чем и достигается синхронность изменения расстояний 1 и Ij между подвижными опорами 4,5 у обоих упругих элементов, а точная коррекция достигается сигналом с второго элемента сравнения.

После достижения требуемого уровня расстояния между опорами 4 и 5 у обоих упругих элементов сигнал на вы- ходе первого элемента 21 сравнения становится равным нулю,ключ 26 закрывается и приводы 8 и 9 останавливаются. Результат фиксируется индикаторами 19 и 20, демонстрируя количественно жесткость грунта.

По завершении дeмoнcтpau и сваебойное средство (молот) останавлива - ют, а макет сваи переводят в исходное верхнее положение.

Предложенный прибор позволяет расширить демонстрационные возможности т.е. изменять жесткость опорных упQ05 0

5

0 5

ругих элементов рамы синхронно на одну и ту же величину.

Формула изобретения

Учебньй прибор по строительной механике, содержащий основание, раму, опертую на основание через, упругие элементы, выполненные в виде балок, установленных на двух опорах, которые укрепле гы подвижно на направляющих и связаны винтовым валом с реверсивными приводами, обжимающие колодки, модель сваи с молотом, установленную в обжимающих колодках рамы, стойки, жестко связанные с основанием, на которых установлена рама с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, и втулки, охватывающие стойки и жестко соединенные с моделью сваи, и блоки питания реверсивных приводов, отличающий- с я тем, что, с целью расширения демонстративных возможностей, в него введены задатчик, два датчика жесткости упругих элементов, два блока сравнения, сельсин-датчик, сельсин-приемник, усилитель, ключ на два индикатора жесткости, причем выход задатчика соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с первым датчиком жесткости, первым индикатором жесткости и первым входом второго блока сравнения, выход первого блока сравнения соединен с входом первого блока питания первого реверсивного привода и с первым входом ключа, второй вход второго блока сравнения соединен с вторым индикатором жесткости и вторым датчиком жесткости, выход второго блока сравнения подключен к первому входу второго блока питания второго реверсивного привода, второй вход ключа подключен к выходу усилителя, который соединен с сельсином-приемником, электрически связанного с сельсином-датчиком, при этом сельсин-приемник механически связан с вторым реверсивным приводом, а сельсин-датчик - с первым реверсивным приводом, а вьсход ключа соединен с вторым входом второго блока питания второго реверсивного привода.