Устройство для натурных исследований воздействия льда на опору гидротехнического сооружения Советский патент 1991 года по МПК E02B15/02 E02B1/02 

сл

с

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения -расширение функциональной возможности путем проведения исследований при незначительных толщинах льда, а также снижение материалоемкости устройства. Нижняя цилиндрическая часть испытуемой опоры снабжена полым обтекаемым элементом с положительной плавучестью. Обтекаемый элемент жестко соединен с цилиндрической частью. Внутренняя полость обтекаемого элемента разделена на отдельные емкости. В стенках емкостей выполнены отверстия. При проведении испытаний подводная полость обтекаемого элемента самопроизвольно заполняется водой, 1 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к области экспериментальных исследований воздействия льда на опоры гидротехнических сооружений.

Цель изобретения - расширение функциональной возможности за счет проведения исследований при незначительных толщинах льда, а также снижение материалоемкости устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит опорную раму, состоящую из заднего упора 1, направляющих 2 и передней опоры 3, каретку 4, привод, состоящий, например, из маслостанции 5. соединительных шлангов 6 и гидроцилинд

ров 7, закрепленных на заднем упоре 1 на уровне модельного льда 8, элемент 9, моделирующий упругие и демпфирующие характеристики реального сооружения, модель сооружения, состоящую из цилиндрической части 10 испытуемой опоры, моделирующий внешний диаметр сооружения в зоне действия льда, и подводной части в виде полого обтекаемого элемента 11с положительной плавучестью, жестко закрепленной с цилиндрической частью Ю.Цилиндрическуючасть 10 жестко крепят через элемент 9 к гидроцилиндрам 7. Полый обтекаемый элемент выполняется из одной или нескольких емкостей, в зависимости от требуемой массы модели сооружения. Каждая емкость содержит выпускные отверстия 12 для заполнения емкости водой и ее опорожнения.

о

а

4 vj

Ю

Устройство работает следующим образом. „

Для определения динамических характеристик предварительно проводят испытания модели сооружения в воздухе и в воде путем первоначального отклонения системы от состояния равновесия, при этом производят регистрацию изменения параметров системы. После предварительных динамических испытаний системы мо- дель сооружения погружают в майну, при этом подводная часть модели в виде полого обтекаемого элемента самопроизвольно заполняется водой через выпускные отверстия 12, затем приготавливают модельный лед 8 требуемой толщины и структуры.

После этого у кромки майны размещают опорную раму, при этом задний упор 1 упирают в торец естественного льда 13, а пере- днюю опору 3 располагают на поверхности естественного льда. Цилиндрическую часть 10 испытуемой опоры шарнирно прикрепляют к каретке А для обеспечения параллельности поступательного движения и через элемент 9 - к гидроцилиндрам 7. После это- го производят запуск маслостанции 5 и осуществляют прорезание цилиндрической частью 10 модели моделированного льда 8. Во время прорезания с помощью измерительной аппаратуры фиксируют все интере- сующие исследователя параметры процесса взаимодействия модели сооружения со льдом, По окончании испытания разрушенный модельный лед убирают из майны и приготавливают модельный лед для следующего испытания. Для увеличения количества испытаний возможно приготовление нескольких майн одновременно,

Применение модели сооружения с подводной частью в виде полого обтекаемого

элемента с положительной плавучестью позволяет уменьшить вес экспериментальной конструкции при динамических испытаниях моделей сооружений, что приводит к расширению возможности проведения указанных испытаний в натурных условиях, особенно в климатических районах, где зимний период и, соответственно, толщины льда естественных акваторий незначител1ьны. Кроме того, приготовление модельного льда малой толщины при маломасштабных испытаниях (1:20 и меньше) является весьма проблематичным, поэтому большей достоверностью обладают крупномасштабные эксперименты, в которых масса модулируемого сооружения становится весьмгГзначительной.

Применение предлагаемого устройства в ледовых бассейнах позволяет значительно упростить его оборудование за счет снижения массы модели.

Формула изобретения Устройство для натурных исследований воздействия льда на опору гидротехнического сооружения, включающее в себя опорную раму с направляющими, каретку, гидропривод и испытуемую опору, нижняя часть которой выполнена цилиндрической и затопленной, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональной возможности за счет проведения исследований при незначительных толщинах льда, а также снижения материалоемкости, устройства, нижняя часть испытуемой опоры снабжена полым обтекаемым элементом с положительной плавучестью, который прикреплен к торцу опоры и внутренняя полость которого разделена на отдельные емкости, при этом в стенках полого элемента выполнены отверстия,

8 13