Стенд для исследования портальных рам

 

СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОРТАЛЬНЫХ , включающий основание с опорами, каркас с кронштейнами и гкревыми подвесами, нагрузочное, измерительные и регистрирукхцее приспособления ,- отличающийс я тем, iTOs с целью повышения эффективности и точности исследований, каркас выполнен в виде внутренней и наружной П-образных стоек, нагрузочное приспособление снабжено эластичными баллонами , установленными на внутренних поверхностях П-образных стоек, а опоры выполнены в В1-ц;е дисков, обойм с тензометрическими балочками к фккса TopaiviH и патрубка с тензометрическимк датчиками к фиксаторами, при этом диски взаимодействуют с обоймами через тензометрические балочки, уста новленные по перпендикулярным осям, в патрубки соединены с дисками и уста- Щ новлена с возможностью перемещения по трем осям, а обоймы - вдоль централыюй оси дисков. ssVsBSs

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTQPCHGMY СВМДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и отнРь(тий (21) 3566698!29-33 (22) 14.03.83 (46) 23.10.84. Вюл. Р 39 (72) C.В.Кагадий, P.Ô.Ильин, А.B.Êðàìàð÷óê, Г.A.×óìàê и B.B.Tóíèè (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 620.174:б?4.073 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельстно СССР

Р 450087, кл.. G 01 М 5/00, 1970.

2.Паспорт на учебно-лабораторное оборудование типа CN-34М для высших и средних специальных учебных заведений по курсу Сопротивление материалов . Одесса, 1974. (54) (57) СП;НД ДЛЯ ИССЛКДОВАИИЯ ПОРТАЛЬНЫХ РМ4, включающий основание с опорами, каркас с кронштейнами и гиревыми подвесами, нагрузочное, кзмери"ельные и регистрирующее гриспособления. о т л и ч а ю ц к и с я тем, что, с целью повышения эффективности и точности исследований ка кас выполнен в виде внутренней и наружной

П- образных стоек, нагрузочное приспособление снабжено эластичными баллонами, установленными на внутренних поверхностях П-образных стоек, а опоры выполнены в н1 е дисков, обойм с

--å=èçàèåTðH÷åñêèMè балочками и фикса тоpàìè и патрубка с тензометрическимк датчиками и фиксаторами, при этом диски взаимодействуют с обоймами через тензометрические балочки, установленные па перпендикулярным осям, т;атрубки соединены с дискамч и устаР нонлены с возможностью перемецения †;о трем осям, а обоймы — вдоль центральной оси дискон °

112О201

Изобретение относится к строитель ству, в частности к испытаниям строительных конструкций, Известно устройство для испытания строительных конструкций, Включаю!дее основание с опорами, раму и нагрузоч ное приспособление (1).

Недостаток устройства заключается в том, что оно не может быть использовано для испытания портальных рам.

Наиболее близким к предлагаемому является стенд для исследования портальных рам, включающий основание с опорами, каркас с кронштейнами и гиревыми подвесами, нагрузочное,.измерительные и регистрирующее приспособ ление (2 $.

Недостатки известного стенда зак= лючаются в невысокой эффективнссти и точности проводимых на нем исследований из-за невозможности точно определить распределение усилий В опорах при различных сочетаниях нагрузок.

Цель изобретения — повышение эффективности и точности исследований.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для исследования портальных рам, включающем основание с опорами, каркас с кронштейнами и гиревыми подвесами, нагрузочное, измерительные и регистрирующее приспсСобления, каркас выполнен В виде внутренней и наружной П-образных стоек, нагрузочное приспособление снабжено эластичными баллонами, установленными на внутренних поверхностях П-образных стоек, а опоры выполнены в виде дисков, обойм с тензометрическими балочками и фиксаторами и патрубка с тензометрическими датчиками и фиксаторами, при этом диски взаимодействуют с обоймами -= рез тензометрические балочки,. установленные по перпендикулярным Осям, патрубки соединены с дисками и установлены с возможностью перемещения по трем осям, а обоймы — вдоль центральной оси дисков.

На фиг. 1 представлен стенд, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, вид сверху; на фиг. 4 — разрез Б=Б на фиг. 2; на фиг. 5 — пневмат .=:е"кая схема стенда; на фиг. 6 -11 схемы испытуемой портальной рамь1, которые могут моделироваться на стенде, варианты; на фиг. 12 — ::=;"-::-B нагружения портальной рамы.

Стенд для исследования портальной рамы устроен следующим образом.

Стенд состоит из основания 1, портальной рамы 2, опор 3, кронштеЙнов 4, гиревых подвесов 5, внутрен=них и наружных П-образчых стоек 6. направляющих роликов 7, эластичных напорных баллонов 8.

Портальная рама 2 имеет на концах пазы 9 и установлена и Вертикальные вь1точки диска 10, прижимной шайбы

11 и штуцера 12,. жестко связанных между собой Винтами 13, и стопорится

От Вертикального Выдвижения шпонками 14.,Пис1<и 10 установлены в обоймы-.; 15 с Возможностью поворота В Вертикальной плоскости, проходящей вдоль продольной Оси стенда. В этой же

ПЛОСКОСти ПРИКЛаДЫВа „"СЯ С;1ЛОВая нагрузка к раме ?. Пс двум взаимно перпендикулярным осям, проходящим перпендику †.ЯрHQ Оси вращения диска, каждый диск своей сферической частью ко!тактирует с тензометрическими балочками 16,. имеющими тензодатчиеи сопро"iлвле иЯ li. БалОчки 16 установлены В Обоймы 15 и имеют регулирОВОчные Винты 18 с контргайками 19, Верхн (е тенэометрические балочки крепятся к Обоймам прижимными планками 20. Обоймы 15 имеют направляю!(Нле 21,,ксторыми 01(и;.cTBIIO:çëåíbI

В направ IIIU Цие 22 Ос(-.QBBHHH 1 с ВОЗ101

На С ВОЗМО1КНОСТЬ " ВЕР " -1каальиой ПОДВижности на стойке 29,. которая В свою очередь установлена с Возмо-кпостьк> поперечной подви1кности в напрBВлFющую 30 ОснОВBни На.1(ав л;Iioi((BН 2 8 и =- TQHI 2 9 сто.(зрятся

Стенц имен::

1:роходят через про (лы П-образных

cтОeI(6, Охватывающих рак<у 2 с двух с(l. Qp0>-.:, П-Образ 11ые T.-, 0<1 6 жестг<О закреплен» ИB Основании 1, а награвляющие ролики 7 закреплены на стойках 6 141е1!(Лу стойками 6 и портальной

Седой 2 у тановлены 311ас..(ичные напр- н ил баiqpOI-, i (.!<а I-ig ВОЗ ..у1< по

ВОздуха В баллОнах 8 пО ОбразцОВОму манометру 4 Вент:=:-лем 35 и дросселем

36 Для ОпределениЯ напрЯжений и де формаций Hа раме 2::-логут быть наклеены тензодатчики сопротивления. Перемещ ние шарнирно подвижнои опоры

Определяется пО инцикаторам часОВОгО тиHB за(репленным (B cTQAI

Регистрация показаний тензодатчиКОВ Осуще =, Вляется специальной аппаРатУРОй (НЕ * ОКаэ анс, 1120201

Работа на стенде производится следующим образом.

При помощи специальных динамометров тарируют тенэобалочки 16 и патрубки 26. После сборки стенда основание 1 выставляется в горизонталь- 5 ном поло>кении.

На стенде исследуется портальная рама ? со следующей комбинацией опор: шарнирно-подвижной и шарнирнонеподвижной (фиг. 6), в двух шарнирно-неподвижных (фиг. 7), шарнирноподвижной и защемления (фиг. 8), шарнирно-неподвижной и эащемления (фиг. 9), двух защемлений (фиг. 10), а также свободного конца и защемления (фиг. 11) .

Для установки шарнирно-подвижной опоры необходимо ослабить винт 23 таким образом, чтобы обойма 15 своими направляющими 21 могла свободно перемещаться по направляющим 22 ос нования 1 в направлении продольной оси рамы. При этом накидная гайка 24 должна быть снята со штуцера 12, а кулачковое соединение 25 рассоедине25 но. Для рассоединения кулачкового соединения необходимо отвинтить винт

32 и отвести стойку 29 по направляющим 30 основания 1.

Для установки шарнирно-неподвижной опоры необходимо зажать винт 23 (патрубок 26 отсоединен от штуцера

12) °

Для установки защемления необходимо зажать винт 23, подвести патрубок 26 к штуцеру 12 и соединить их 35 посредством кулачкового соединения

25 и накидной гайки 24. Соосность штуцера 12 и патрубка 26 достигается перемещением патрубка с направляющей 28 по вертикальной стойке 29. 40

Для освобождения одного конца рамы 2 от опорной части необходимо отвинтить винты 13, снять шайбу 11, штуцер 12,.шпонку 14 и вытянуть конец рамы яз выточек диска 10. Для этого требуется снять П-образные стойки 6 или отсоединить обе опорные части, а стойки 6 от основания 1. После снятия одной опорной части стойки 6 вторую опорную часть необходимо поставить обратно.

Рама 2 может нагружаться комбинацией сосредоточенных сил, изгибающих моментов и равномерно распределенной нагрузки. Схема приложения нагрузки к раме 2 приведена на фиг.l2.

Набор направляющих роликов 7 позволяет изменять направления сосредоточенных сил и моментов (пар сил). Равномерно распределенная нагрузка изменяется регулировкой давления сжатого воздуха в эластичных напорных баллонах 8.

Перед исследованием портальной рамы 2 на стенде сначала задаются видом ее опор и схемой нагрузки. Устанавливают раму на выбранные опоры, настраивают аппаратуру и балансируют тензодатчики, а после э †.ого нагружают раму ? согласно принятой схемы путем установки грузов на гиревые подвесы 5 и подачи сжатого воздуха в эластичные баллоны 8 на тот участок рамы, где по принятой с õåìå нагрузок действует равномерно распределенная нагрузка.

Давление в баллонах контролируется по манометрам 34, а регулируется вентилем 35 и дросселем 36. В нормальном положении вентиль 35 закрыт, а дроссель 36 открыт. Для удобства работы может быть составлена шкала интенсивности сплошной нагрузки в зависимости от давления сжа-.îãî воздуха в баллоне 8.

Значения полученных силовых факторов в опорах рамы 2 определяют по прибору регистрации показаний тензодатчикоь coïð<>òèâëåíèÿ 17.

При исследовании портальной рамы 2 со схемами, приведенньгми на фиг, 6 и ll,перемещение шарнирноподвижной опоры и свободного конца рамы 2 может регистрироваться инди;<аторами часового типа, крепление которых выполняется на стойках, вставляемых в гнезда.37.

При использовании стенда в учебном процессе предварительно выполняется расчет рамы 2 согласно приня".Ой схеглы и полученные результаты сравниваются с показаниями прибора и индикаторов.

Использо--..à=.íèе стенда позволит раск.ярить -О гожные пределы исследования портальных рам я значительно ум< ньшя" ь трудОсмкОсть и стОи мОсть di«=.>ериментальных работ пО сравнению с исследованием полноразмерных конструкций и получить достовсрныс данные О величине и характере cèëoâû>< факторов в опорах при различных комбинациях опор и нагрузок. Расширяется диапазон исследований портальной рамы на одном стендс.

При яспользования стенда в учебном процессе удобно демонстрировать действующие в опорах силовые факторы в зависимости от вида опор и приложенной нагрузки, проверять правильность определения силовых факторов в опорах рам и перемещения их концов расчетным путем при выполнении студентами индивидуальных заданий, а также применять стенд в качестве тренажера для студентов при расчете статически определимых и статически неОплелимых рам.

1120201

1120201 иг.

Составитель В.Мальцев

Редактор E.Ëóøíèêoâà Техред Л.Коцюбня, Корректор Е.Сирохман

Заказ 7730/30 Тираж В22 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4