ВИБРОУСТАНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Советский патент 1969 года по МПК B06B1/16 G01N3/32 

Предлагаемая виброустановка предназначена для динамических испытаний конструкций фундаментов, ферм ибалок строительных и гидротехнических сооружений на вибрационную вертикальную нагрузку, крутильную нагрузку в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси и смешанную нагрузку, вертикальную с крутильной в вертикальной- плоскости относительно горизонтальной оси в сочетании с изменением грузового момента эксцентриков и частоты вибрации при всех видах нагрузок.

Виброустановка может быть также использована как возбудитель сейсмоколебаний при испытании инженерных сооружений на сейсмическое воздействие.

Известные виброустановки для динамических -испытаний строительных конструкций, включающие электропривод и вращательное контактное устройство с зубчатыми шестернями, связывающими эксцентриковые валы, позволяют получать каждый из четырех видов возбуждения в отдельности.

Предложенная установка обеспечивает создание крутильных, горизонтальных и вертикальных колебаний в сочетании с изменением грузового момента эксцентриков. Достигается это тем, что часть эксцентриков посредством жестких тяг соединена m смонтированными на торцах эксцентриковых валов с возможностью осевого перемещения головками, а зубчатые шестерни, связывающие эксцентриковые валы, насажены на выдвижные шпонки,

взаимодействующие с винтовыми механизмами, образованными в резьбовых осевых отверстиях валов.

На фиг. 1 показана виброустановка в продольном разрезе по Л-А; на фиг. 2 - виды по

стрелкам Б и В на фиг. 1; на фиг. 3 схематически представлены положения эксцентриков для получения вертикальных (и), горизонтальных (б) и крутильных (б) колебаний.

Виброустановка состоит из корпуса /, в котором на подшипниках качения вмонтированы четыре вала 2-5 с продольными пазами 6. На каждом из валов насажено по два эксцентрика 7 и 5. Все эксцентрики 7 имеют скользящие щпонки 9, вмонтированные в пазы 6 валов.

К эксцентрикам 7 прикреплены тяги Ю, которые проходят через торцовые сверления валов. Выходные концы их соединены с вращающимися совместно с валами головками 11, к которым прикреплены винты 12, ввернутые в осевые отверстия валов.

Эксцентрики 8 насажены на валы свободно и соединены между собой шестернями 13, 14 и 75 в самостоятельную группу, которая приводится в движение через приводную шестерню 16, либо через синхронизир ющий полый вал 17 с разъединительной муфтой 18 и насаженную на него шестерню 19, либо через синхронизирующий полый вал 20. с разъединительной муфтой 21 и насаженные на него шестерни 22 и 23.

Приводная шестерня 16 группы эксцентриков 8 жестко связана с валом 17, а с приводным карданным валом 24 - посредством храпового устройства однозначного направления (например, муфтой свободного хода) и может передавать враш,ение на эксцентрики 8 только в одном направлении (например, вперед).

Все эксцентрики 7 соединены шестернями 25, 26 к. 27 в другую самостоятельную группу, которая приводится шестерней 2S либо через синхронизируюший вал с разъединительной муфтой, смонтированный в полости вала 17, и насаженную на него шестерню 29, либо через синхронизирующий вал с разъединительной Jмyфтoй, смонтированный в полости вала 20, и насаженные на него шестерни 30 и 31.

Приводная шестерня 28 группы эксцентриков 7 жестко связана с валом 24 и может передавать вращение в двух направлениях (вперед и назад).

Шестерни 27 и 15 насажены на вал 4 свободно, и между ними вмонтирован регулируемый тормоз 32 для создания требуемого момента трения одной группы эксцентриков относительно другой.

Шестерни 13 и 25 посажены на валы 3 и 5 на выдвижных шпонках 33 и 34, которые перемещаются винтом 35, ввертываемым в осевое сверление вала.

Привод универсальной виброустановки осуществляется от электродвигателя 36 постоянного тока для плавного .изменения частоты вибрации, тормоза 37 для удержания эксцентриков в любом ноложении и редуктора 38 (при необходимости), вал которого соединяется с карданным валом 24.

Привод может быть установлен как непосредственно на виброустановке, так и на отдельном фундаменте 39.

Виброустановка жестко закрепляется к испытуемой конструкции 40.

Работает виброустановка следующим образом.

1)Для получения вертикально направленных колебаний необходимо винтом 35 вывести из зацепления шпонки 33 и 34 на валах 3 и 5 с шестернями 13 и 25. Эксцентрики 7 и 5 на валах 3 и 4 под собственным весом займут нижнее положение. .Муфта 21 валов 20 должна быть разомкнута, а муфта 18 валов /7 замкнута. Затем нужно включить двигатель и на малых оборотах повернуть валы 2 t 4 с эксцентриками, насаженными на них в нижнее положение, а затем винтом 55 завести шпонки 33 и 34 на валах 5 и 5 ,в зацепление с шестернями 13 и 25.

с шестернями 13 и 25, затем приводом повернуть эксцентрики на валах 2 и 4 в верхнее положение и завести шпонки 33 и 34 на валах 3 н 5 в зацепление с шестернями 13 и 25. При этом муфта 21 валов 20 должна быть разомкнута, а муфта 18 валов 17 замкнута.

3)Для получения чистых крутильных колебаний вокруг вертикальной оси необходимо эксцентрик привести в положение, показанное

на фиг. 2,6, затем при помощи винтов 12 н тяг 10 сдвинуть эксцентрики 7 вдоль валов, после чего включить муфту 21 для соединения валов 20 н разомкнуть муфту 18 валов 17.

4)Для получения смешанных колебаний - крутильных вокруг горизонтальной оси и вертикально направленных - необходимо нривести эксцентрики в полол ение, показанное на фиг. 3,а, затем включить муфту 21 для соединения валов 20 и разъединить муфту 18 валов 17.

Изменение грузового моменга эксцентриков может выполняться при всех видах колебаний на заранее заданную величину как на остановке, так и на ходу.

Для изменения грузового момента на остановке необходимо подготовить переключателем электрическую цепь управления на заданную величину момента, затем включить электродвигатель на обратный ход. Группа эксцентриков 7, приводимая от шестерни 28, соединенной жестко в двух направлениях с валом 24, поворачивается относительно группы эксцентриков 8, приводимых шестерней 16, соединенной с валом 24 посредством храпового

устройства однозначного направления, например муфты свободного хода. Поворотом одной группы эксцентриков относительно другой осуществляется заданный угол, пока замыкатель вращательного контактного устройства, соединенный с вращающейся группой эксцентриков, не замыкает подготовленную на данную величину момента электрическую цепь управления двигателем, посредством которой на двигатель автоматически .подается команда для вращения его в прямом направлении. При этом обе групны эксцентриков вращаются с установленным грузовым моментом.

Для изменения грузового момента на ходу необходимо подготовить переключателем электрическую цепь управления на заданную величину момента, затем заторамозить группу эксцентриков 7 снижением числа оборотов приводного двигателя, включением его на обратный ход или тормозом 37. При этом втОрая

группа эксцентриков 8 по инерции поворачивается относительно первой на заданный угол до замыкания подготовленной цепи управления замыкателем вращательного контактного устройства. Через замкнутую цепь управления

автоматически подается команда на приводной электродвигатель для разворота его на первоначальную скорость, с которой вращаются эксцентрики обеих групп с измененным грузовым моментом эксцентрика.

обеспечивает необходимую точность изменения грузового момента на ходу.

Изменение частоты колебаний вибромашины осуществляется приводным электродвигателем постоянного тока.

Предмет изобретения

Виброустановка для динамических испытаний строительных конструкций, включающая электропривод и вращательное контактное устройство с зубчатыми шестернями, связывающими эксцентриковые валы, отличающаяся тем, что, с целью создания крутильных,горизонтальных и вертикальных колебаний в сочетании с изменением грузового момента эксцентриков, часть последних посредством жестких тяг соединена со смонтированными на торцах эксцентриковых валов с возможностью осевого перемещения головками, а зубчатые шестерни, связывающие эксцентриковые валы, насажены на выдвижные шпонки, взаимодействующие с винтовыми механизмами, образованными в резьбовых осевых отверстиях валов.

26 1 75 20 21 6 13 33 25 I / / / 27 (,5 7 18 8 13 25 иг /

in

w :з fr

«6

СЧ

w 5 8