Стенд для воспроизведения колебаний,возбуждаемых сейсмовзрывными волнами

Стенд для воспроизведения колебаний,возбуждаемых сейсмовзрывными волнами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реснублик

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 I ) Дополнительное к авт. саид-ау

/ (22) Заявлено 150280 (2<) 2882372/18-25

C ПрИСОЕдИНЕИИЕМ Заяани Мо р )м. к.

G 01 V 1/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликована 1Ы0.81, бюллетень Н9 38 (>3) У4К 550. 83 (088. 8.) Дата олубликовани я описания 15. 10. 81

И.Ф. Лебедев, Ю.В. Суворов и Л.Н. Феофанов., У

1 (72) Авторы изобретвми я (71),Заявитель

{54 ) СТЕНД ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ, ВОЗБУЖДАЕМЫХ СЕЙСМОВЗРЫВНЫМИ

ВОЛНАМИ

Изобретение относится к сейсмическим исследованиям и предназначено для использования при испытаниях различных объектов на .сейсмостойкооть а .также для тарировки аппаратуры и приборов, измеряющих и регистрирующих параметры сейсмических волн от сильных взрывов.

Известен стенд для воспроизведения колебаний, который состоит нз силовозбудителей, грузовой платформы и подвижных элементов. Силовозбудители. сочетают в себе импульсные пневмо-двигатели и подвески-амортизаторы. Грузовая платформа стенда установлена на направляющей ее горизонтального перемещения, подвижной в вертикальном направлении (1g .

Известен также сейсмостенд, который воспроизводит двумерную картину линейных и крутильных колебаний с параметрами, наблюдаемыми при мощных,подземных взрывах. Этот стенд содержит два силовоэбудителя — Вертикального и горизонтального перемещения грузовой платформы, горизонтальную направляющую, непосредственно соединенную с подвижными элементами силовозбудителя, шарнирные тяги, связывающие платформу с подзйжными элементами силовозбудителя горизонтального направления. С платформой при помощи двухстепенного шарнира соединен установочный стол с объектом испытаний. Установочный стол имеет удлиненную часть в виде жесткого протяженного водила, свободный конец которого установлен в

1О опоре, составляющей с водилом кинематическую поступательную пару $2).

Недостатком этого сейсмостенда является то, что элементы, воспроизводящие крутильные колебания имеют габариты значительно выступающие за 5.габариты силовоэбудителей и механизмов, воспроизводящих .двухмерные линейные перемещения. При воспро изведении малых по углу разворотов до 1о и менее, (что имеет

2О -место при взрывах) габариты стенда увеличиваются на десятки метров за счет необходимости удаления свободного конца водила, устанавливаемого в опоре, от платформы. Это увеличивает размеры стенда, требует увеличения площади помещения для стенда и уложняет условия его эксплуатации, Кроме того, „детали больших габаритов более сложны и дороги в изготовЗО ленни.

873179

Наиболее близким к предлагаемому является сейсмостенд, который содержит силовозбудители вертикального и горизонтального направлений, направляющую горизонтального перемещения грузовой платформы, непосредственно соединенную с подвижными элементами силонозбудителя вертикального направления, грузовую платформу и шарнирные тяги, связывающие платформу с подвижными элементами силовозбудителя горизонтального направления. На грузовой платформе жестко закреплена рама, установлен стол для

-испытуемых объектов и инерционная масса.,Основание стола связано посредством оси с грузовой платформой.

Инерционная масса установлена по ходовой посадке в верхних пазах рамы и может двигаться вдоль пазов.

Масса имеет прореэь выполненную в горизонтальной плоскости под углом к линии действия горизонтального силовозбудителя. В прорези находится вертикальный выступ, расположенный на основании установочного стола. За счет взаимодействия боковых стенок прорези на инерционной массе и выступа на основании стола осуществляется его разворот относительно вертикальной оси (3) .

Недостатком стенда является то, что он не осуществляет поворот испытуемого объекта вокруг горизонтальной оси, что не позволяет,использовать его для испытаний и тарировки датчиков для измерения наклонов при производстве взрывов и не полностью выполняются условия нагружения объектов при испытаниях на воздействие сейсмовзрывных волн.Цель изобретений — приближение условий нагружения испытуемых объектов к натурным за счет воспроизведения линейных перемещений в двух взаимно-перпендикулярных направлениях и крутильных колебаний вокруг вертикальной и горизонтальной осей.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для воспроизведения колебаний, возбуждаемых сейсмовзрывными волнами, содержащем горизонтальный и вертикальный силовозбудители с взаимно-перпендикулярными линиями действия, взаимодействующее с одним иэ силовозбудителей подвижное направляющее устройство и связанную с ним грузовую платформу .с рамой, в пазах которой устанонлена инерционная масса, имеющая прорезь, выполненную под углом к линии действия горизонтального силовозбудителя, в которую входит выступ поворотного стола, устанонленно на оси в центре грузовой платформы верхнее основание поворотного стола снабжено двумя осями, входящими в отверстия боковых его стоек, и соединено рычагом с грузовой платформой посредством шароных шарниров. При таком техническом решении основание, на котором установлен испытуемый объект, кроме линейных перемещений и разворотов вокруг вертикальной

5 оси, осуществляет поворот вокруг горизонтальной оси на заданный угол.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, общий вид; на фиг.2 рычаг с шарниром.

Стенд содержит силовоэбудители

1 и 2 вертикального и горизонтального направлений, направляющую 3 горизонтального перемещения грузовой платформы, непосредственно соединенную с подвижными элементами силовозбудителя вертикального направления, грузовую платформу 4, шарнирные тяги 5, связывающие платформу с подвижными элементами силовозбудителя горизонтального направления. Узлы

20 крепления шарнирных тяг к платформе расположены симметрично относительно центра масс платформы и испытуемого объектов в плоскости, проходящей через центр масс перпендикулярно линии

Я5 действия связанного с платформой силонозбудителя 2.Каждый силовоэбудитель выполнен в виде сочетания моноимпульсного пневматического двигателя с амортизатором двусторонне3Q го действия. Вертикальное перемещение платформы обеспечивается направляющими б.

На грузовой платформе 4 жестко закреплена рама 7, установлен на стол 8 для испытуемых объектов и инерционная масса 9. Основание стола связано посредством оси 10 с платформой 4, а края основания входят в нижние пазы рамы 7. Ось 10 находится в центре платформы. Между краями ос40 нонания и пазами имеются боковые зазоры, которые обеспечивают столу 8 поворот вокруг оси 10.

Инерционная масса 9 установлена по ходовой посадке в верхних пазах

45 рамы 7 и может двигаться вдоль пазов.

Масса 9 имеет прорезь 11, выполненную в горизонтальной плоскости под углом к линии действия горизонтального силоноэбудителя. Угол определя«р ется величиной крутильных колебаниИ грунта при взрыве. В прорези находится вертикальный выступ 12, расположенный на нижнем основании поноротного стола. Верхнее основание 13 поворотного стола 8 выполнено отдельным элементом и снабжено двумя осями

14, входящими в отверстия на боковых стойках поворотного стола по ходовой посадке, что обеспечивает возможность разворота его относительно гориэонN тальной оси. Со стороны верхнего основания, параллельной осям 14 расположен рычаг 15, соединяющий верхнее основание с грузовой платформой 4 при помощи шаровых шарниров 1б..При65 менение шаровых шарниров позволяет

873179 производить разворот поворотного стола вокруг вертикальной оси с одновременным поворотом верхнего основания вокруг горизонтальной оси, не вызывая при этом заклиниваний и по-! ломок подвижных элементов.

Стенд работает следующим образом.

При срабатывании силовозбуждеиий

1 и 2 грузовой платформе 4 сообщается сложное движение, составлякнцие которого в горизонтальном и верти" кальном направлениях характеризуются первоначальным импульсом ускорения и последующим затухающим кваэигармоническим колебанием. Указан" ное движение сообщается платформой от силовозбудителя 2 посредством . тяг 5.

При этом инерционная масса 9 передвигается относительно пазов рамы 7 и, воздействуя боковыми поверхностями прорези 11 на выступ 12, 20 поворачивает вокруг оси 10 поворотный стол 8 с объектами испытаний 17.

Варьируя начальным положением инерционной массы 9 относительно выступа 12 можно обеспечивать разворот стола 8 относительно вертикальной оси от секунд до нескольких градусов, не изменяя габаритов стенда. Одновременно с этим, движение грузовой платформы 4 передается через gg рычаг 15 на верхнее основание 13.

При этом нижний конец рычага перемещается вместе с платформой 4, вызывая поворот верхнего основания 13 .на некоторый угол вокруг горизонтальной оси.

В результате объекту испытаний

17, расположенному на верхнем основании 13 поворотного стола 8, придается сложное поступательно-вращательное движение с первоначаль- 4 ) ным импульсом ускорения и последующим затухающим квазигармоничным колебанием в каждом измерении.

В данном сейсмостенде все эле.менты, воспроизводящие крутильные 45 колебания вокруг вертикальной оси, а также вокруг горизонтальной оси установлены непосредственно на грузовой платформе стенда, что, практически не увеличивая габаритов стенда, приближает условия испытаний объектов к натурным.

Формула изобретения

Стенд для воспроизведения коле-. баний, возбуждаемых сейсмовзрывными волнами, содержащий горизонтальный и вертикальный силовозбудитель с взаимно перпендикулярными линиями Г действия, взаимодействующее с одним из силовозбудителей подвижное направляющее устройство и связанную с ним грузовую платформу с рамой в пазах которой установлена инерционная масса, имеющая прорезь, выполненную под углом к линии действия горизонтальйого силовозбудителя, в которую входит выступ поворотного стола, установленного на оси в центре груэовой платформы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью приближения условий нагружения испытуемых объектов к натурным, верхнее основание по-. воротнсго стола выполнено с возможностью разворотов вокруг горизонтальной оси, снабжено двумя осями, входящими в отверстия боковых стоек стола, и соединено рычагом с грузовой платформой посредством шаровых шарниров.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

283641, кл. G 01 V 1/04, опублик.

1970.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 411412, кл. G 01 V 1/04, опублик.

1974., 3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2752187,16.04.79, пл. G 01 V 1/04 (прототип).

873179

М-А фиг.2

Составитель Н. Чихладзе

Техред М. Голинка Корректор И. Шароши

Редактор Н. Воловик

Заказ 9027/72

Тираж 735 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