Способ модернизации двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами



Способ модернизации двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами
Способ модернизации двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами
Способ модернизации двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами

 


Владельцы патента RU 2553123:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА" (RU)

Изобретение относится к испытанию колонн при центральном и внецентренном сжатии, а также элементов решетки ферм промышленных и гражданских сооружений большого габарита. Способ модернизации двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами и основанием, неподвижно заанкеренным в фундаменте, на котором жестко закреплена неподвижная П-образная рама, состоящая из пары параллельных друг другу колонн, оголовки которых соединены друг с другом в единое целое траверсой с гидропульсатором, а также имеющей подвижную по вертикали раму, собранную из верхней опорной траверсы и подвешенной к ней на паре винтовых тяг нижней траверсы подвижной рамы, перемещаемой по вертикали червячным приводом. Гидропульсатор демонтируют, освобождают центральное сквозное отверстие в неподвижной траверсе, демонтируют подвижную траверсу подвижной рамы, а винтовые тяги подвижной рамы присоединяют фланцевыми гайками к траверсе неподвижной рамы. Корпус гидропульсатора неподвижно монтируют по центру на фундаменте машины, снабжают его плунжер сферическим шарниром, с пульта управления включают червячный привод, корректируют и фиксируют проектную отметку по высоте верхней опорной траверсы подвижной рамы. Расширяют пределы испытаний колонн по высоте до 5…6 м, оголовок испытываемой колонны снабжают сферическим шарниром, подтягивают колонну вверх, пропускают ее сквозь освободившееся отверстие в траверсе неподвижной рамы, упирают сферический шарнир оголовка по центру в верхнюю опорную траверсу на проектной отметке. Технический результат состоит в снижении трудоемкости испытаний моделей колонн крупного масштаба, повышении точности испытаний в действующих лабораториях университетов и институтов. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к испытанию колонн промышленных и гражданских сооружений большого габарита. Область применения - испытания строительных конструкции зданий и сооружений. Испытания моделей колонн большого габарита на устойчивость при центральном и внецентренном сжатии, а также элементов решетки ферм.

Испытания моделей колонн на устойчивость удобно выполнять при естественном вертикальном положении их. Управление испытаниями удобно осуществлять с пульта управления [1], [2, с.268, фиг.182].

Известны факты обрушения несущих конструкций из-за потери устойчивости сжатых элементов, например, сжатых элементов ферм системы покрытия сооружений. Известны обрушения конструкций лавиной [3, с.27]. Поэтому разработка способов испытаний моделей колонн на устойчивость актуальна.

Известны способы испытаний моделей колонн испытательными машинами ГРМ-1 [1], [2, с.268, фиг.182], однако, испытательные машины позволяют испытывать только мелкие модели колонн, что является недостатком известных технических решений.

Известен «Способ испытаний рам и конструкций гидропульсационными установками при статических и динамических воздействиях», предложенный Неждановым К.К. и разработанный с аспирантами [4, RU №2418277]. Этот способ испытаний рам и конструкций позволяет испытывать крупные модели колонн, что является положительным свойством. Примем известный «Способ испытаний рам и конструкций гидропульсационными установками при статических и динамических воздействиях» за прототип.

Однако можно модернизировать двухколонную универсальную испытательную машину (ГРМ-1) [1] с гидравлическим и механическим приводами. Такие машины в настоящее время смонтированы во многих университетах и институтах и простаивают, а модели колонн крупного масштаба испытывать негде, и это сдерживает совершенствование реальных конструкций.

Техническая задача изобретения - снижение трудоемкости испытаний моделей колонн крупного масштаба, повышение точности испытаний в действующих лабораториях университетов и институтов, путем модернизации двухколонных универсальных испытательных машин с гидравлическим и механическим приводами и облегчение проведения научно-исследовательских работ, с целью совершенствования реальных конструкций колонн аспирантами, магистрантами и научными работниками.

Техническая задача по снижению трудоемкости испытаний моделей колонн крупного масштаба, повышению точности испытаний в действующих лабораториях университетов и институтов решена следующим образом.

Способ модернизации двухколонной универсальной испытательной машины ГРМ-1 с гидравлическим и механическим червячным приводами, снабженной основанием неподвижно заанкеренным в фундаменте анкерными болтами, на котором жестко закреплена П-образная неподвижная рама, выполняют в следующей технологической последовательности.

Универсальная испытательная машина состоит из пары параллельных друг другу колонн, оголовки которых соединены друг с другом в единое целое траверсой, в которую вмонтирован гидропульсатор.

Машина также имеет подвижную по вертикали раму, собранную из верхней опорной траверсы и подвешенной к ней на паре винтовых тяг нижней траверсы, которую перемещают по вертикали вращением винтовых тяг червячным приводом.

Способ модернизации заключается в том, что гидропульсатор демонтируют, освобождают центральное сквозное отверстие в неподвижной траверсе.

Демонтируют подвижную траверсу подвижной рамы и освобождают свободное пространство для испытываемой колонны, а винтовые тяги подвижной рамы присоединяют фланцевыми гайками к траверсе неподвижной рамы. Корпус гидропульсатора неподвижно монтируют на фундаменте машины по центру и снабжают его плунжер сферическим шарниром.

С пульта управления включают червячный привод, корректируют и фиксируют проектную отметку по высоте верхней опорной траверсы подвижной рамы, расширяют пределы испытаний колонн по высоте до 7…8 м.

Оголовок испытываемой колонны снабжают сферическим шарниром, подтягивают колонну длиной 7…8 м вверх, пропускают ее оголовок сквозь освободившееся отверстие в траверсе неподвижной рамы и упирают сферический шарнир оголовка по центру в верхнюю опорную траверсу.

С пульта управления, в соответствии с программой испытания колонны, включают статическую или циклическую работу гидропульсатора машины.

Управляя с пульта, испытывают колонну на сжатие с проектным фиксированным эксцентриситетом или без него, в статическом или циклическом режиме.

Контролируют с пульта величину сил сжатия колонны манометрами, измеряют величину отклонения колонны от вертикали индикаторами часового типа и устанавливают момент потери колонной устойчивости.

Безопасность испытаний гарантирована тем, что испытываемая колонна пропущена сквозь освободившееся отверстие в траверсе неподвижной рамы и при потере устойчивости выпучивание колонны вбок ограничено контуром отверстия неподвижной траверсы. После контакта боковой кромки колонны с контуром отверстия неподвижной траверсы, несущая способность колонны восстанавливается и колонне возвращается устойчивость!

На фиг.1 показана универсальная испытательная машина (ГРМ-1, ГОСТ 7855-55, Армавир, 1963 г.) до модернизации; на фиг.2 - машина после модернизации; на фиг.3-машина после модернизации с установленной в нее испытываемой колонной.

Универсальная испытательная машина имеет неподвижное основание 1, жестко закрепленное на фундаменте 2 при помощи анкерных болтов 3. На основании 1 установлена пара параллельных друг другу колонн 4, оголовки которых жестко соединены в единое целое верхней траверсой 5 неподвижной рамы, сквозь которую проходят винтовые тяги 6. Гидравлический привод 7 этой машины (статического или динамического действия), помещенный в неподвижной траверсе 5, упирается плунжером 8 в верхнюю траверсу 9 подвижной рамы, в которую установлен червячный привод 10, перемещающий траверсу 11, подвешенную к верхней траверсе 9 подвижной рамы на паре винтовых тяг 6, в проектное положение. Машина ГРМ-1 позволяет испытывать колонны на сжатие мелкого масштаба - не более 1 м, однако высота машины в четыре раза больше (4,3 м).

Модернизация двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами.

Демонтируют из траверсы 5 неподвижной рамы машины гидравлический привод 7 с плунжером 8, и освобождают от него центральное сквозное отверстие в траверсе 5 для пропуска сквозь отверстие оголовка испытываемой колонны.

Демонтируют с подвижной в вертикальном направлении рамы нижнюю траверсу 11 (на фиг.2 и фиг.3 траверса 11 демонтирована и не показана) и освобождают пространство для монтажа испытываемой колонны.

Демонтируют фланцевые гайки 12 с траверсы 11 и неподвижно монтируют фланцевые гайки 12, прикрепляя их фланцы болтами снизу к неподвижной траверсе 5, и формируют раздвижную раму, состоящую из нижней неподвижной рамы (колонны 4, соединенные траверсой 5), к которой с помощью винтовых тяг 6 присоединена с возможностью выдвижения вверх подвижная рама (винтовые тяги 6, взаимодействующие с фланцевыми гайками 12). Это обеспечивает возможность регулирования червячным приводом 10 проектной отметки верхней опорной траверсы 9 подвижной рамы, в соответствии с высотой испытываемой колонны.

Снабжают верхнюю опорную траверсу 9 рамы консольным краном 13 для удобства подъема и монтажа в машину испытываемых колонн. Гидравлический привод 7 с плунжером 8 неподвижно монтируют внизу на основании 1 испытательной машины по центру.

Плунжер 8 гидропульсатора уже снабжен сферическим шарниром, а оголовок испытываемой колонны также снабжают стандартным сферическим шарниром 14.

Монтаж всех элементов закончен. С пульта управления (не показан) включают червячный привод 10 и осаживают подвижную раму до упора ее верхней траверсы 9 в неподвижную траверсу 5. Модернизация универсальной испытательной машины закончена.

В результате того, что пару винтовых тяг 6 соединяют фланцевыми гайками 12 с верхней траверсой 5 неподвижной рамы, возникает возможность выдвигать подвижную раму червячным приводом 10 вверх в 2...3 раза выше, чем ранее! Если же удлинить пару винтовых тяг 6, то подвижная рама может быть выдвинута вверх еще выше! Этим обеспечивается возможность испытаний колонн в натуральную величину без уменьшения их масштаба.

Подготовка двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами к испытаниям.

С пульта управления (не показан) включают червячный привод 10, корректируют проектную отметку по высоте верхней опорной траверсы 9 подвижной рамы в соответствии с высотой испытываемой колонны 15. Расширяют пределы испытаний колонн до 6…8 м и фиксируют проектную отметку верхней опорной траверсы 9 подвижной рамы.

При помощи консольного крана 13, установленного на верхней траверсе 9, подтягивают колонну 15 вверх, пропускают ее оголовок сквозь освободившееся центральное отверстие в траверсе 5 неподвижной рамы, упирают сферический шарнир 14 оголовка колонны по центру в верхнюю траверсу 9 подвижной рамы.

С пульта управления, в соответствии с программой испытания колонны 15, включают статическую или циклическую работу гидропульсатора испытательной машины, управляя с пульта, испытывают колонну 15 на сжатие с проектным фиксированным эксцентриситетом или без него, в статическом или циклическом режиме, контролируя с пульта управления величину сил сжатия колонны манометрами.

Измеряют величину отклонения колонны от вертикали индикаторами часового типа (не показаны) и устанавливают момент потери колонной устойчивости.

Выпучивание колонны 15 вбок в момент потери ей устойчивости легко измерять индикаторами часового типа или прогибомерами, устанавливая их на неподвижной траверсе 5 машины.

В момент потери устойчивости колонна 15 выпучивается вбок и касается своей внешней поверхностью внутренней поверхности отверстия в неподвижной траверсе 5. Устойчивость колонны 15 резко увеличивается, и потеря устойчивости прекращается. Этим обеспечивается безопасность работ при испытаниях.

Пример конкретной реализации

Проведем расчет трубчатой квадратной в сечении колонны на устойчивость. Параметры квадратной в сечении трубы 160x4 (ГОСТ 30245-2003):

Длина стержня колонны ℓ=2,5 м.

Aтр=24,55 см2.

ix=iy=6,34 см.

m=19,27 кг/м.

Гибкость стержня при длине 2,5 м, коэффициент µ=1,

xef=ℓyef=µℓ=1-250=250 см.

λ x = λ y = x e f i x = 250 6,34 = 39,43 < 60 γ = 0,95

Коэффициент устойчивости φmin находим по приведенной гибкости:

λ ¯ x = λ x R y E = 39,43 240 206000 = 1,346 > 4,5 ,

тогда по формуле [6, с.9]:

ϕ = 1 0,066 λ ¯ λ ¯ = 1 0,066 1,346 1,346 = 0,8969

Определяем расчетную разрушающую нагрузку:

Fразр=γ·φ·Ry·A=0,95·0,8969·240·24,55=5020,3 гН=51,175 т.

Проведем также расчет на устойчивость трубчатой квадратной в сечении колонны, заполненной бетоном (класс B20). Параметры квадратной в сечении трубы 160×4 (ГОСТ 30245-2003):

Длина стержня колонны ℓ=2,5 м.

Aтр=24,55 см2.

iх=iy=6,34 см.

m=19,27 кг/м.

Параметры бетонного ядра с размерами 152×152:

Aб=231,04 см2.

J б b h 3 12 = 15,2 ( 15,2 ) 3 12 4448,29 с м 4 .

Расчетная несущая способность трубобетонного стержня [7, с.191]:

Fт.б.=(231,04·11,5·1,92+24,55·240)·0,579=6365,16 гН=64,88 т

где φ=0,579 - зависит от приведенной гибкости:

λ п р = 0 i б ( k + μ ) ( 0,25 k + 0,5 μ ) = 250 4,39 ( 0.092 + 0,1063 ) ( 0,25 0,092 + 0,5 0,1063 ) 91,89

k = k б R б R = 1,92 11,5 240 = 0,092 ;

μ = A т р А б = 24,55 231,04 0,1063 ;

i б = J б А б = 4448,29 231,04 = 4,39 с м

Сопоставление модернизированной двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами до модернизации ГРМ-1 и после модернизации позволили выявить следующие ее преимущества:

1. Проведенная модернизация испытательной машины ГРМ-1 позволила увеличить масштаб испытываемых моделей колонн в 4…6 раз, что в свою очередь позволило свести к минимуму отрицательное влияние на результаты эксперимента масштабного фактора.

2. Снижена трудоемкость испытаний моделей колонн крупного масштаба, с одновременным повышением точности испытаний в действующих лабораториях университетов и институтов.

3. Модернизация двухколонных универсальных испытательных машин ГРМ-1 с гидравлическим и механическим приводами облегчила проведения научно-исследовательских работ при испытаниях реальных конструкций колонн в натуральную величину аспирантами, магистрантами и научными работниками.

4. Модернизация испытательной машины ГРМ-1 выполнена с минимальными затратами, так как все основные детали машины остались неизменными.

5. Модернизированная испытательная машины позволяет имитировать действительную работу крупногабаритных испытываемых моделей сжатых колонн длиной 6…8 м, как центрально, так и внецентренно сжатых. Обычно испытательные машины монтируют на нулевой отметке.

6. Для обеспечения возможности выдвижения червячным приводом подвижной по вертикали рамы с опорной траверсой вверх, вращением винтовых тяг, испытательная машина может быть смонтирована в приямке ниже нулевой отметки на глубине 2…3 м, что позволит свободно выдвигать подвижную раму вверх на max величину.

7. Испытания крупногабаритных центрально и внецентренно сжатых, испытываемых колонн производят автоматизировано, управляя испытаниями с пульта машины. Обеспечена высокая производительность управления.

8. Повышена техника безопасности при проведении испытаний, так как в момент потери устойчивости колонны ее выпучивание вбок ограничено размерами отверстия в траверсе неподвижной рамы машины.

9. Монтаж крупногабаритной колонны упрощен, так как испытательная машина оснащена консольным краном для монтажа.

10. Испытания крупногабаритных испытываемых колонн производят автоматизировано, как статическими, так и циклическими воздействиями с контролем амплитуд колебаний силовых воздействий с пульта управления.

11. Модернизация испытательных машин ГРМ-1 может быть выполнена на любом машиностроительном заводе или централизованно на заводе изготовителе (г.Армавир). В результате перечисленных выше положительных качеств возник соответствующий экономический эффект.

Номера элементов

1. основание испытательной машины

2. фундамент

3. анкерные болты

4. колонны

5. верхняя траверса неподвижной рамы

6. винтовые тяги

7. гидравлический привод

8. плунжер гидравлического привода

9. верхняя траверса подвижной рамы

10. червячный привод

11. нижняя траверса подвижной рамы

12. фланцевые гайки

13. консольный кран

14. сферический шарнир

15. испытываемая колонна

Список литературы

1. Универсальная, испытательная машины типа ГРМ-1 на 50 тонн с пульсатором на 25 тонн. Руководство по монтажу и эксплуатации универсальной, испытательной машины ГОСТ 7855-55. РСФСР, Северокавказский совет народного хозяйства. Завод испытательных машин, г.Армавир. 1963 г, с.28. Заводской №687.

2. Серенсен С.В., Гарф М.Э., Козлов Л.А., Машины для испытания на усталость. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1957 г., с.404.

3. Нежданов, К.К. О снижении опасности лавинообразных обрушений покрытия промышленного здания в аварийной ситуации [Текст] / К.К.Нежданов, Н.Я.Кузин // Промышленное строительство - 1991. - №7. - С.27-29.

4. Нежданов К.К., Нежданов А.К., Куничкин П.В. RU №2418277. Способ испытаний рам и конструкций гидропульсационными установками при статических и динамических воздействиях. G01M 7/02 (2006). Заявка №2008145394, приоритет 17 ноября 2008, зарегистрировано 10 мая 2011. Опубликовано 10.05.2011. Бюл. №13.

5. Нежданов К.К., Нежданов А.К., Куничкин П.В. Усилитель грузоподъемности гидродомкрата. Патент России №2 325 484. Заявка на изобретение №2006128807/03 (013927), 2007.09.10. Решение о выдаче 17 сент. 2007 г. Зарегистрировано 27 мая 2008, Бюл. №15.

6. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции. ЦНИИСК им. Кучеренко с участием ЦНРоИпроектстальконструкции Госстроя СССР, МИСИ им. В.В.Куйбышева Минвуза СССР, института «Энергосетьпроект» и СКБ «Мосгидросталь» Минэнерго СССР, Москва, 1990 г.

7. "Металлические конструкции", под общей редакцией Е.И.Беленя, Москва, Стройиздат, 1986 г.

Способ модернизации двухколонной универсальной испытательной машины с гидравлическим и механическим приводами и основанием, неподвижно заанкеренным в фундаменте, на котором жестко закреплена неподвижная П-образная рама, состоящая из пары параллельных друг другу колонн, оголовки которых соединены друг с другом в единое целое траверсой с гидропульсатором, а также имеющей подвижную по вертикали раму, собранную из верхней опорной траверсы и подвешенной к ней на паре винтовых тяг нижней траверсы подвижной рамы, перемещаемой по вертикали червячным приводом, заключающийся в том, что гидропульсатор демонтируют, освобождают центральное сквозное отверстие в неподвижной траверсе, демонтируют подвижную траверсу подвижной рамы, а винтовые тяги подвижной рамы присоединяют фланцевыми гайками к траверсе неподвижной рамы, корпус гидропульсатора неподвижно монтируют по центру на фундаменте машины, снабжают его плунжер сферическим шарниром, с пульта управления включают червячный привод, корректируют и фиксируют проектную отметку по высоте верхней опорной траверсы подвижной рамы, расширяют пределы испытаний колонн по высоте до 5…6 м, оголовок испытываемой колонны снабжают сферическим шарниром, подтягивают колонну вверх, пропускают ее сквозь освободившееся отверстие в траверсе неподвижной рамы, упирают сферический шарнир оголовка по центру в верхнюю опорную траверсу на проектной отметке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике, применяемой при прочностных испытаниях (в частности, к испытаниям на прочность электронных плат (ЭП) при изготовлении).

Изобретения относятся к контрольно-измерительной технике и могут быть использованы в инженерных сооружениях, оснащаемых системами непрерывного сейсмометрического мониторинга.

Изобретение относится к области строительства, а именно к автоматизированным системам мониторинга технического состояния конструкций здания или сооружения в процессе его эксплуатации.

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к средствам генерирования вибраций. Устройство содержит вал, основной торцевой ротор, дебалансный ротор, основание, обоймы направляющих, подпружиненную платформу, упругие элементы и привод ротора.

Изобретение относится к области экспериментальных исследований характеристик рассеивания энергии при колебаниях и может быть использовано при исследованиях динамических характеристик, прочности и устойчивости конструкций и материалов.

Изобретение относится к исследованию характеристик рассеивания энергии при колебаниях и может быть использовано при исследованиях технических свойств материалов, динамических характеристик конструкций и их устойчивости при переменных нагрузках.

Изобретение относится к области экспериментальных исследований характеристик рассеивания энергии при колебаниях и может быть использовано при исследовании динамических характеристик, прочности и устойчивости конструкций и материалов.

Стенд содержит раму (1) с установленным на ней с помощью плоских наклонных рессор (4, 5) желобом (2) с закрепленными на его нижней поверхности ребрами жесткости (3). Желоб связан с установленным на раме кривошипно-шатунным приводом с регулируемой частотой вращения его двигателя.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля, а именно к виброакустическим методам, и может найти применение для физического контроля железобетонных опор со стержневой напрягаемой арматурой.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к средствам мониторинга технического состояния различных сооружений, и может быть использовано для текущей оценки и прогноза безопасной эксплуатации зданий и/или сооружений при возможных неблагоприятных воздействиях на объект.

Изобретение относится к испытательной технике. Способ реализуют следующим образом. На испытуемое изделие воздействует гармоническая вибрация, воспроизводимая на вибростенде и являющаяся эквивалентной ударным воздействиям, возникающим при транспортировании изделия. Предварительно расчетом определяют параметры импульса силы гармонической вибрации Iгв, определение импульса силы проводят во всем диапазоне частот 5-60 Гц. Затем проводят сравнение полученных импульсов Iгв≥Iу, где Iу - импульс силы эквивалентного ударного воздействия, при близости импульсов силы, при этом частота вибрационного воздействия, на которой был получен близкий к среднему значению импульса силы ударного воздействия импульс силы гармонической вибрации Iгв, соответствующий условию Iгв≥Iу, принимается в качестве частоты, на которой проводят испытания на транспортирование. Технический результат заключается в возможности замены испытаний на транспортирование испытаниями на гармоническую вибрацию. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Стенд содержит основание, на котором расположены дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми аппаратами, и регистрирующую аппаратуру. При этом на основании установлена аппаратура летательных аппаратов, в т.ч. два одинаковых бортовых компрессора для получения сжатого воздуха на борту летательного аппарата, при этом один компрессор установлен на штатных резиновых виброизоляторах, а другой компрессор установлен на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции. Эта система включает в себя резиновые виброизоляторы и упругодемпфирующую промежуточную плиту с виброизоляторами, например, в виде пластин из полиуретана. Последние, так же как и штатные резиновые виброизоляторы компрессора, установлены на жесткой переборке, которая через вибродемпфирующую прокладку установлена на основании, а на жесткой переборке, между компрессорами, закреплен вибродатчик, сигнал с которого поступает на усилитель и регистрирующую аппаратуру, например октавный спектрометр, работающий в полосе частот. Затем сравнивают полученные амплитудно-частотные характеристики от работы каждого из компрессоров и делают выводы об эффективности виброизоляции каждой системы, на которой они установлены. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями летательного объекта. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к области испытаний конструкций или сооружений на вибрацию и ударные нагрузки, а именно к методам и средствам диагностики технического состояния строительных объектов. При реализации способа строят математическую модель сооружения, устанавливают адекватность колебаний реального сооружения и его модели, определяют энергетический параметр для каждого из элементов сооружения в выбранных точках и определяют изменение энергетического параметра сооружения. При текущих значениях изменений энергетического параметра, отличающихся от единичного значения в пределах заданного порогового значения, выносится суждение об отсутствии в соответствующих точках регистрации напряженно-деформированных состояний, при превышении значением изменения энергетического параметра заданного порога с последующим непрерывным ростом значения делается вывод о наличии напряженно-деформированных состояний контролируемого объекта в такой точке. Технический результат заключается в повышении быстродействия и точности определения деформационно-напряженного состояния контролируемого объекта, возможности использования способа при построении автоматизированных систем мониторинга строительных конструкций зданий, расширении функциональных возможностей, а также в расширении области применения. 4 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам вибрационной диагностики, и может быть использовано для мониторинга технического состояния агрегатов гидравлических систем в автоматических системах контроля. При реализации способа до начала анализа тестируемых объектов гидропривода определяют характер вибрационных сигналов, снимаемых с исправных агрегатов, в качестве которых брались новые и прошедшие ремонт, и составляется база данных по типам и маркам агрегатов (N новых и М прошедших ремонт). Для этого с помощью датчиков, закрепляемых на корпусе диагностируемого объекта, регистрируется и обрабатывается амплитудно-частотный спектр объекта при его работе в номинальном режиме. Амплитуда сигнала вибрации частотного спектра идеального агрегата будет вычисляться с учетом амплитуд новых и отремонтированных агрегатов на малом участке частоты и их числа соответственно. Таким образом, в базе данных по спектрам исправных машин формируется амплитудно-частотный спектр идеального агрегата определенной марки, а также определяются зоны вибрационного контроля, соответствующие различным состояниям агрегатов. При тестировании производят сравнение измеренного спектра обследуемого объекта и идеального агрегата и делают вывод о наличии или отсутствии дефектов. Технический результат заключается в расширении области диагностирования, возможности диагностики агрегатов в закрытом корпусе без доступа к отдельным механизмам, повышении точности при определении вида неисправности. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для проведения испытаний на надежность электронных плат (ЭП) и их компонентов к комбинированным механическим и тепловым воздействиям. Целью изобретения является разработка комбинированного способа испытаний на механические и тепловые воздействия ЭП при задаваемой нагрузке. Указанная цель достигается тем, что испытания проводят в два этапа. На первом этапе точки приложения нагрузки и точку с максимальным перемещением (прогиб) определяют расчетным путем по огибающим максимальных значений перемещений из результатов испытаний предварительно разработанной конечно-элементной модели прибора с ЭП на всех этапах штатной эксплуатации, а величину нагрузки в каждой из выбранных точек определяют по формуле: где δj(xi, yi) - перемещение в j точке, под влиянием нагрузки, приложенной в i точке; Pi(xj, yj) - нагрузка, приложенная в точке i; G - коэффициент пропорциональности, связывающий перемещение с нагрузкой и цилиндрической жесткостью платы; - цилиндрическая жесткость платы (E - модуль упругости материала ЭП, h - толщина ЭП, ν - коэффициент Пуассона материала ЭП), а также нагружение выбранных точек проводят последовательно, контролируя перемещения в остальных точках, и при необходимости увеличивают перемещение в последующих точках, определяя максимальное перемещение по формуле где δmax(xj, yj) - максимальное перемещение в точке j; ∑ i = 1 N δ j ( x i , y i ) - суммарное перемещение в j точке; N - количество точек приложения нагрузки (N≥1); j - номер точки с максимальным перемещением; i - номер текущей точки с перемещением; Δ - погрешность задания перемещения, при этом в оснастке для установки ЭП обеспечивают граничные условия, аналогичные условиям крепления ЭП в составе прибора и напряжения, возникающие в ЭП, не превышают допустимых значений для материала ЭП и установленных на ЭП комплектующих элементов, а при проведении приемных испытаний максимальное перемещение определяют по формуле где η - коэффициент запаса прочности материала по перемещению. При этом с использованием метода акустической эмиссии (АЭ) в процессе деформирования контролируют возникновение повреждений в конструкции ЭП. При отсутствии повреждений в конструкции ЭП переходят ко второму этапу. Оснастку с ЭП устанавливают в термокамеру и проводят испытания на термоциклирование, причем количество термоциклов и диапазон изменения температур, действующих на ЭП, соответствует требованиям приемных испытаний ЭП, при этом с использованием метода АЭ в процессе термоциклирования ЭП контролируют возникновение повреждений на ЭП, а по окончании испытаний на термоциклирование выполняют проверку работоспособности ЭП. Дополнительный эффект получают за счет того, что по окончании первого этапа проводят термоциклирование с половиной числа термоциклов, соответствующих требованиям приемных испытаний ЭП, затем извлекают оснастку с ЭП из термокамеры и переустанавливают ЭП в оснастке, поворачивая ее к инденторам обратной стороной, вновь создают прогиб ЭП и проводят повторное термоциклирование с половиной числа термоциклов, соответствующих требованиям приемных испытаний ЭП. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области охранной сигнализации и касается способа установления воздействия на конструкцию с использованием датчика движения. Технический результат заключается в повышении достоверности определения разрушения конструкции. Результат достигается тем, что в качестве датчика движения в устройстве для установления воздействия на конструкцию используют акселерометр, соединенный с амплитудным детектором, запускающим при превышении заданного значения амплитуды схему контроля частоты колебаний конструкции, и при отклонении значений частоты собственных колебаний конструкции от значений частоты собственных колебаний целой конструкции или при отсутствии частоты собственных колебаний конструкции формируется сигнал, свидетельствующий о разрушении конструкции. Согласно способу определения целостности конструкции при помощи генератора импульсов генератор импульсов настраивают таким образом, чтобы после его запуска момент импульсов совпадал со значениями напряжения, соответствующими пику каждого колебания конструкции в целом состоянии, при этом генератор импульсов запускается автоматически при воздействии на конструкцию и при несовпадении с указанными значениями напряжения полученных значений напряжения, соответствующих пикам колебаний конструкции, или при отсутствии колебаний конструкции устанавливают разрушение конструкции. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области экспериментальной аэромеханики и может быть использовано при исследованиях динамических характеристик основных элементов конструкции летательного аппарата во время эксплуатации. При реализации способа сначала на образцах-свидетелях определяют зависимости от различных факторов характеристик демпфирующей способности материалов конструкции, затем на натурной конструкции планера ЛА в наземных условиях определяют динамические характеристики, в том числе зависимости от различных факторов параметров затухания колебаний для нескольких собственных тонов колебаний планера. Затем с помощью расчетов устанавливают перечень консервативных собственных тонов колебаний конструкции планера ЛА в диапазоне крейсерских скоростей полета, далее в полете при одинаковых режимах с помощью симметричного или антисимметричного отклонения штатных органов управления ЛА возбуждают гармонические или полигармонические колебания, и по измеренным данным датчиков вибрации, размещенных на диагностируемых элементах конструкции, и по значениям возбуждающей силы вынужденных колебаний органов управления ЛА в начале плановой эксплуатации и в назначенный срок определяют значения динамических характеристик основных гармонических, а также нелинейных колебаний для консервативных тонов, наличие негативного для исследуемой конструкции планера ЛА изменения в процессе эксплуатации параметров затухания указанных выше колебаний является признаком деградации прочностных характеристик элементов конструкции. Технический результат заключается в увеличении точности определения динамических характеристик элементов конструкции ЛА в полете. 3 ил.

Изобретение относится к области динамических испытаний конструкций и может быть использовано при испытаниях механических конструкций и электронных систем на динамические механические или электронные воздействия. Предлагаемый способ динамических испытаний конструкций и систем предназначен для обнаружения в процессе испытаний опасных отклонений параметров. В предлагаемом способе с помощью предварительного ударного возбуждения колебаний производят нагружение объекта и получают путем обработки этого возбуждения испытательного сигнала, распределение мощности и фазовая структура спектра которого полностью согласованы с характеристиками объекта испытаний. Все частотные составляющие испытательного сигнала обеспечивают максимально возможный отклик объекта испытаний, как результат синфазного взаимного сложения всех частотных составляющих отклика в момент окончания каждого испытательного импульса. Технический результат заключается в получении испытательного сигнала, согласованного с характеристиками объекта испытаний, и возможности обнаружения опасной непредсказуемой реакции системы на испытательный сигнал. 2 ил.

Изобретение относится к области обеспечения надежности и безопасности технических устройств производственных объектов повышенной опасности. Способ заключается в осуществлении системы контроля, включающей оценку состояния технических устройств технологических установок, усиленный входной контроль технического состояния технических устройств технологических установок на основе анализа технической документации с учетом условий эксплуатации, вероятности отказов в период эксплуатации, а также комплексный сопровождающий контроль фактического их технического состояния в условиях увеличенного интервала между капитальными ремонтами. Способ предусматривает ранжирование по степени опасности с выделением слабых звеньев, присвоения им ранга опасности на основе экспертно-балльной оценки с использованием матричной формы анализа информации о факторах, определяющих степень возможной безопасной дальнейшей эксплуатации технических устройств и их классификации, и на этой основе определение объема и уровня неразрушающего контроля в зависимости от ранга опасности. Одновременно осуществляют определение зон неразрушающего контроля технических устройств независимо от процедуры установления их ранга. На основании полученных результатов по ранжированию и определению зон контроля устанавливают требования к проведению сопровождающего диагностирования технических устройств с использованием средств неразрушающего контроля. Объем, средства и периодичность неразрушающего контроля устанавливается с учетом данных входного контроля технического состояния, ранга опасности и результатов комплексного технического контроля, проводимого во время капитального ремонта оборудования, предшествующего переводу технологической установки на увеличенный интервал между капитальными ремонтами. Осуществляют электронную архивацию данных по каждой единице оборудования, полученных при аудите и при ранжировании и техническом его диагностировании, т.е. формируют информационную базу данных о фактическом техническом состоянии технических устройств, что позволяет создать их электронный паспорт. Технический результат заключается в повышении надежности эксплуатации в условиях увеличения интервала между капитальными ремонтами. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 9 табл.

Изобретения относятся к приборостроению, в частности к контрольно-измерительной технике, а именно к автоматическим средствам непрерывного отслеживания состояния конструкций. Способ заключается в опросе датчиков, установленных на сооружениях, и обработке данных на компьютере, со сравнением с предшествующими показателями. Каждому сооружению присваиваются свои кодовые обозначения, при опросе датчиков, при поступлении по линии связи соответствующего кода, включается аппаратуру только выбранного сооружения, и производится измерение параметров, затем производится опрос следующего сооружения. Опрос датчиков и передача информации производится с разнесением по времени для каждого из сооружений. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит набор измерительных преобразователей, блок предварительной обработки сигналов, цифровую шину, конвертор, пункт контроля, выполненный в виде компьютера, дисплей и устройство звуковой сигнализации и блок управления. Каждый блок предварительной обработки сигналов содержит аналого-цифровой преобразователь, коммутатор и кодер. Каждый блок управления содержит декодер, первый и второй блоки сравнения кодов, первый и второй блоки памяти, блок временной задержки и логическую схему. Технический результат заключается в повышении эффективности контроля состояния конструкции здания или инженерно-строительного сооружения. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх