стенд для циклических испытаний балок на выносливость подвижными крутящими моментами

Формула изобретения

Стенд для механических циклических испытаний балок на выносливость подвижной нагрузкой, содержащий силовой привод возвратно-поступательного движения, отличающийся тем, что на поперечных балках, соединенных с фундаментом, закреплен узел, состоящий из четырех пар балансиров, в которые встроены роликовые подшипники, служащие опорами валов, на валу посажены двухребордные колеса, ориентированные вверх, причем на эти колеса опираются через рельсы две соединенные друг с другом двутавровые балки с возможностью регулировки расстояния между ними, при этом упомянутые рельсы установлены по отношению к стенке каждой из балок с эксцентриситетом е наружу, с другой стороны стенки каждой из балок сверху нижней полки установлены два рельса с эксцентриситетом е внутрь от стенки, на последние рельсы установлены колеса узла, аналогичного первому, но имеющего более короткое расстояние между передними и задними балансирами и более короткие валы, а верхний и нижний узлы стянуты друг с другом системой подпружиненных тяг и вмонтированных в тяги динамометров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортным конструкциям, в частности к испытаниям эксплуатации подкрановых конструкций с интенсивным тяжелым 8К, 7К режимом.

Известен стенд для испытания балок на выносливость подвижными крутящими моментами [1]. Примем известное решение за аналог.

Недостаток аналога - испытание балок не кранами, а отдельными колесами, причем четыре колеса размещены на консолях, что осложняет работу стенда.

Технический результат изобретения - повышение точности имитации воздействий мостовых кранов на подкрановые конструкции.

Технический результат реализован следующим образом. Стенд для механических циклических испытаний балок на выносливость подвижной нагрузкой содержит силовой привод возвратно-поступательного движения.

На поперечных балках, соединенных с фундаментом, закреплен узел, состоящий из четырех пар балансиров, в которые встроены роликовые подшипники, служащие опорами валов, на валы посажены двухребордные колеса, ориентированные вверх.

На эти колеса опираются через рельсы две соединенные друг с другом балки с возможностью регулировки расстояния между ними, при этом упомянутые рельсы установлены по отношению к стенке каждой из балок с эксцентриситетом е наружу.

С другой стороны стенки каждой из балок сверху нижней полки установлены два рельса с эксцентриситетом е вовнутрь от стенки.

На последние рельсы установлены колеса узла аналогично первому, но имеющему более короткое расстояние между передними и задними балансирами и более короткие валы, а верхние и нижние узлы стянуты друг с другом системой подпружиненных тяг и вмонтированных в тяги двух динамометров.

На фиг.1 изображен стенд, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - стенд, вид сверху.

Стенд включает фундамент 1, на котором закреплены поперечные балки 2. На поперечных балках 2 закреплен узел 3, ориентированный колесами вверх. Узел 3 содержит четыре пары балансиров 4. В балансиры 4 встроены роликовые подшипники 5 от железнодорожных вагонов, служащие опорами валов 6, на которые посажены на шпонках двухребордные колеса 7. Нижний узел 3 неподвижен по отношению к фундаменту 1 и жестко на нем закреплен.

Испытываемые двутавровые балки 8 соединены друг с другом в пару посредством регулировочных устройств (не показано), позволяющих изменять расстояние между ними. На каждой из балок закреплены два рельса 9, установленных по отношению к стенке балки с эксцентриситетом е. Блок испытываемых балок 8 свободно положен рельсами 9 на двухребордные колеса 7 и соединен шарнирно шатуном 10 с маховиком колесной пары 11, аккумулирующей энергию возвратно-поступательного движения балок и предохраняющей электродвигатель привода от перегрузок. На верхние рельсы 9 блока испытываемых балок 8 установлен второй узел 12, аналогичный первому, но имеющий более короткую базу (расстояние между передними и задними балансирами 4) и более короткие валы 6. Колеса 7 верхнего узла 12 установлены на рельсы 9, размещенные на полках испытываемых балок 8 с противоположными эксцентриситетом е такой же величины по модулю. То есть колеса верхнего и нижнего узлов передают на полки испытываемых балок 8 крутящие моменты, равные М_кр= 2Ре, где Р вертикальная сила от колеса. Верхний узел 12 соединен гибкой связью 13 с ригелем 14 и зафиксирован в продольном направлении в определенном сечении. Ригель 14 соединен с двумя двутавровыми в сечении колоннами 15, замоноличенными в фундаменте 1 и образующими с ригелем П-образную анкерную раму. Стенд имеет нагружающую систему, включающую в себя поперечные коробчатого профиля балки 2, тяги 16, вспомогательные балки 17, тяги 18, пятидесятитонные динамометры 19, балку 20 и пружины 21, выравнивающие усилия в нагружающей системе. Нагружение производится завинчиванием верхних гаек на тягах 16 и сжатием пружин 21.

Монтаж стенда

Монтаж стенда производился блоками посредством подвесного крана (не показано) в следующей последовательности:

- монтируется нижний узел 3;

- собирается блок испытываемых балок 8 с установкой на них рельсов 9, наклейкой тензорезисторов и закреплением измерительных кабелей;

- монтируется верхний узел 12 и соединяется гибкими связями 13 с анкерной П-образной рамой;

- монтируется сопряжение шатуна 10 с испытываемыми балками 8;

- собирается нагружающая и измерительная система;

- в соответствии с разработанной программой испытаний производится затягивание гаек на тягах 16, причем для уменьшения сил трения под гайки подложены упорные подшипники;

- осуществляется контроль затяжки посредством двух пятидесятитонных динамометров 19.

Сопоставление разработанного стенда с аналогом [1] показывает существенные его отличия:

- циклические испытания более полно отображают действительность, так как нагружения балок произведено мостовыми кранами, опорными колесами, объединенными друг с другом попарно балансирами, а не отдельными колесами;

- разработана специальная нагружающая система, позволяющая равномерно распределить усилия между колесами крана и точно их измерять посредством динамометров;

- в несколько раз повышена производительность стенда.

Литература

1. 1416872 А.с. СССР, Нежданов К.К., Нежданов С.К., Чумаков В.А. Стенд для механических испытаний балочных строительных конструкций. М. Кл. G 01 М 5/00. Бюл. 30 - 15.08.88.