Устройство для испытания балок на чистый изгиб при одностороннем нагреве Советский патент 1982 года по МПК G01N3/20 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания балок на чистый изгиб при одностороннем нагр ве. Известно устройство для испытания балок на чистый изгиб при одностороннем нагреве, содержащее нагре ватель, выполненный в виде электрической печи с закрепленными на ней опорами, и рычагов с .грузами 1. Известно устройство для испытани балок на чистый изгиб при -одностороннем нагреве, являющееся наиболее близким к изобретению по техническо сущности и достигаемому результату, содержащее основание, установленные на нем две опоры для размещения ва них испытуемой балки, нагружающий узел, выполненный в виде двух одноплечих рычагов и шарнирно соединенных с ними ТЯГ с грузами,и нагреватель 2 . Общим недостатком этих устройств являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие определять величину температурного момента при воздействии внешнего изгибающего момента различного знака. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения величины температурного, момента при воздействии внешнего изгибающего момента различного знака. Указанная цель достигается тем, что устройство для испытания балок на чистый изгиб при одностороннем нагреве, содержащее основание,, установленные на нем две опоры для размещения на них испытуемой балки, нагружающий узел, выполненный в виде двух одноплечих рычагов и шарнирно соединенных с ними тяг с грузами, и нагреватель, снабжено двумя установленными на основании стойками и двумя двуплечими рычагами, закрепленными шарнирно на верхних концах стоек и расположенными в одной плоскости с одноплечими рычагами, а тяги шарнирно соединены с соответствующими концами двуплечих рычагов. Кроме того, соотношение плеч одноплечих и двуплечих рычагов выбрано 1/4 - 1/2,5. На фиг.1 изображена схема устройства для определения температурного момента при сжимающих напряжениях в нижнем слое испктуемой балки; на фиг,2 - то же, при растягивающих напряжениях в нижнем слое испытуемой балки. Устройство для испытания балок на чистый изгиб при одностороннем нагреве состоит из основания 1 с установленными на нем двумя стойка ми 2 и 3 с шарнирными опоргми 4 и для размещения на них испытуемой балки б, состоящей, например, из верхнего несущего железобетонного слоя 7, внутреннего теплоиэоляцион ного слоя 8 и нижнего футеровочног слоя 9 из жаростойкого бетона. Меж стойками 2 и 3 размещен нагревател в виде электрической печи 10 для одностороннего нагрева испытуемой балки 6, Нагружающий узел выполнен в виде двух одноплечих рьмагов 11и 12, прикрепленных к концам балки б и проходящих через продольные па (не показаны) в стойках 2 и 3, а т же двух двуплечих рычагов 13 и 14, закрепленных шарнирно на верхних концах соответствующих стоек 2 и 3 и расположенных в одной плоскости с одноплечими рычагами 11 и 12. Со отношение плеч 2 и соответствен одноплечих и двуплечих- рычагов выб рано 1/4-1/2,5. К нижним концам вн ренних и наружных тяг 15-18,.шарнирно соединяюшлх двуплечие рычаги 13 и 14 с одноплечими рычагами 11 и 12, прикреплены внутренние и наружные подвески 19-22 для грузов. Устройство работает следующим образом. Для определения температурного момента М. при сжимающих напряжения в нижнем футеровочном слое 9 из жаростойкого бетона (фиг.1) испытуе мую балку 6 устанавливают на шарнир ных опорах 4 и 5. Вес одноплечих рычагов 11 и 12, воздействующий на балку б, компенсируют, загружая внутренние подвески 19 и 22 грузами Р . Загружением наружных подвесок 20 и 21 грузами Pj нагружают балку б заданным изгибающим моментом, в результате чего она прогибается на заданную величину прогиба, причем вогнутая часть обращена в сторону электрической печи 10, .Включают электрическую печь 10, осуществляя односторонний нагрев нижнего футеровочного слоя 9 из жаростойкого бетона, В результате неравномерного прогрева по высоте сечения балки б она стремится прогнуться ч сторону, обратную первоначальному положению. Подгружая в процессе нагрева наружные подвески 20 и 21 грузами Р, , поддерживают первоначально заданный прогиб балки б. Температурный момент М в этом случае определяют по формуле М Р., - (Р-, + Р2) ) Для определения температурного момента М при растягиваю111 1х напряжениях в нижнем футеровочном слое 9 из жаростойкого бетона, т.е. при создании момента обратного знака (фиг.2) на стойках 2 и 3 закрепляют верхние шарнирные опоры 23 и 24, Поджимают к ним испытуемую балку б с установленными на ней одноплечими рычагами 11 и 12, связанными через тяги 15-18 с подвесками 19-22, Испытания на чистый изгиб при растягивающих напряжениях в нижнем футеровочном слое 9 из жаростойкого бетона проводятся аналогично испытаниям при сжимающих напряжениях в указанном слое 9, только в этом случае после компенсации веса одноплечих рычагов 11 и 12 грузами Р загружают внутренние подвески 19 и 22 грузами РЗ, в результате чего балка б прогибается, причем выпуклая часть обращена в сторону электрической печи 10, величина прогиба поддерживается в процессе нагрева неизменнойпутем разгружения внутренних подвесок 19-22 и загружения наружных подвесок 20-21. Устройство имеет широкие функциональные возможности, позволяющие определять величину температурного момента при воздействии внешнего изгибающего момента различного знака, создающего сжимающие или растягивающие усилия в нижнем футеровочном слое балки. Формула изобретения 1.Устройство для испытания балок на чистый изгиб при одностороннем нагреве, содержащее основание, установленные на нем две опоры для размещения на них испытуемой балки, нагружающий узел, выполненный в виде двух одноплечих рычагов и шарнирно соединенных с ними тяг с грузами, и нагреватель, о т л и ч а ющ е е с я ,тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения величины температурного момента при воздействии внешнего изгибающего момента различного знака, оно снабжено двумя установленными на основании стойками и двумя двуплечими рычагами, закрепленными шарнирно на верхних концах стоек и расположенными в одной плоскости с одноплечими рычагами, а тяги шарнирно соединены с соответствующими концами двуплечих рычагов , 2,Устройство по п, 1, отличающееся тем, что соотношение плеч одноплечих и двуплечих рычагов выбрано 1/4-1/2,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Милованов А.Ф. Экспериментальная проверка метода расчета изгибаемых элементов из жаростойкого железобетона при неравномерном нагреве. Исследования по жароупорным железобетонн1дм и армокирпичным конструкциям. Труды института НИИЖБ. Вып.б, М., 1959, с. 92-94.

2. Матвеев Ю.В. Экспериментальное исследование работы двухслойных конструкций из жаростойкого бетона. Строительство прсмышленных печей из жаростойкого бетона. Сборник трудов, ВНИПИТеплопроект, вып. 20 М,, 1972, с, 16-19 (прототип).