Устройство для определения прочности сцепления кирпича с раствором

Устройство для определения прочности сцепления кирпича с раствором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 951 1 18 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 30 1280 (21) 3230413/29-33

151)М Кл з

G 01 N 33/38 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Государственный комитет

СССР иу делам изобретений и открытий (53) УДК 693.223

: 620. 172. 002. .56(088 ° 8) Опубликовано 15.0882. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 150882

l0.Г. Богданов, М.П. Зайцев, О.Ш. Кикава, E.A. Мерцаттов=,--==,.

Л.Е. Савина, Г.И., Усов и Н.П. Шакирова

Р (72) Авторы изобретения

Центральная научно-исследовательская лаборатория по строительству Мособлстрой ЦНИЛ Главмособлстроя (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

СЦЕПЛЕНИЯ КИРПИЧА С РАСТВОРОМ

Изобретение относится к исследованию механических свойств строительных материалов и может быть использовано при определении прочности нормального сцепления в кладке стен зда5 ний, строящихся в сейсмических районах, выполняемой из кирпича, природных и искусственных камней, а также при обследовании возведенных объектов.,10

Известно устройство для определения прочности сцепления кирпича с раствором, включающее раму, механизм отрыва (силовозбудительГ, измеритель- ное присйособление (силоизмеритель), опорные- болты (регулируемые опоры), тягу и захват, снабженный центрирующим механизмом, выполненным в виде

П-образной скобы с пальцем, скользящим роликом и шарниром, связывающим

П-образную скобу с тягой, а захват выполнен в виде траверсы с двумя тросами, один иэ которых связан с П-образной скобой. При испытании прочности сцепления кладки при помощи этого устройства на испытуемом изделии (например на верхней поверхности кирпича) нанесением диагоналей намечают вертикальную ось симметрии, с которой путем перемещения скользящего ролика, совмещают палец П-образной скобы, после чего образец захватывают тросом с помощью силовозбудителя, нагружают испытательным усилием до разрушения, при этом величину усилия контролируют по шкале силоизмерителя.

Наличие в этом устройства центрирующего приспособления (пальца П-образной скобы). позволяет более точно совместить ось захватного устройства с осью испытуемого объекта — с погрешностью до 2-3 мм f13 .

Недостатком известного устройства является то, что в нем отсутствуют инструментальные средства совмещения осей силовозбудителя и силоизмерителя с осью симметрии испытуемого .объекта, т..е. нагрузка прикладывается к захвату с перекосом, что снижает величину изменения прочности сцепления кладки. Кроме того, в тросовом захвате невозможно точно координировать положение троса относительно оси симметрии захвата, т.е..симметричность положения троса относительно оси захвата также определяется визуально, при этом возможны смещения троса в процессе испытания, обусловленные местными разрушениями раствора (например при перемещениях троса в момент, когда захват самоустанавли951118 вается). Таким образом, известное устройство характеризуется недостаточной точностью испйтания вследствие внецентренного приложения и перекоса нагрузки, при этом внецентренное приложение нагрузки возникает при несимметричном положении захватного устройства (троса) относительно оси симметрии захвата, а перекос нагрузки — вследствие смешения осей силовозбудителя (силоизмерителя)

10 относительно оси симметрии испытуемого объекта.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения прочности сцепления кирпича с раствором, содержащее раму, силовоэбудитель, захват с тягами и губками и силоизмеритель. В известном устройстве выполнение захвата в виде симметричного рычажно-шарнирного меха- 20 низма обеспечивает ему возможность самоустанавливаться относительно испытуемого объекта (23.

Однако в данном устройстве .ось силовозбудителя, а также ось чувст- 25 вительности силоизмерителя (в случае исполнения их в виде механических динамометров) совмещаются с осью симметрии испытуемого объекта визуально, т.е. с отклонением до 3-5 мм, что приводит к значительному влиянию перекоса нагрузки на результаты измерения прочности сцепления кирпичной кладки.

Цель изобретения — повышение точ- 35 ности определения эа счет уменьшения перекоса оси силовозбудитсля относительно оси симметрии испытываемого объекта.

Цель достигается тем, что устройство для определения прочности сцепления кирпича с раствором, содержащее раму, силовозбудитель, захват с тягами и губками и силоизмеритель, снабжено центрирующим приспособлением и приспособлением для регулировки симметричности губок захвата, а силовозбудитель — каретками продольного и поперечного перемещения, при этом центрирующее приспособление выполнено в виде рамки с тремя горизонтальными и двумя вертикальными опорами и размещенных на ней кареток продольного и поперечного базирования и с коническим указателем и винтами, предохраненными 55 от осевого перемещения и выполненными на обоих концах с резьбами противоположного направления и цилиндрическими направляющими поверхностями для размещения на них кронштейнов с упорами, 60 а приспособление для регулировки симметричности губок захвата выполнено в в ".де рамы c размещенным на ней указателем оси захвата. с четырьмя вертикальными и двумя горизонтальными базовыми поверхностями, взаимодействующими с захватом.

На фиг. 1 изображено устройство при выполнении испытания, общий вид; на фиг. 2 †то же, с центрируюшим приспособлением; на фиг. 3 — центрирующее приспособление, вид слева, сечение A-A; на фиг. 4 — приспособление для регулировки симметричности губок захвата, общий вид, сечение

Б-Б. устройство содержит раму 1, установленную на трех стойках 2 и 3 с регулируемыми опорами 4 и 5. На раме 1 смонтированы салазки б, на которых размещена поперечная каретка

7 с приводом от микрометрического винторезьбового механизма 8. На поперечной каретке 7 образованы продольные направляющие, на которых размещена продольная каретка 9 с приводом от микрометрического винторезьбового механизма 10.

На продольной каретке 9 установлен силовоэбудитель 11, выполненный в виде двухскоростного привода с ходовым винтом 12, предохраненным от вращения. При помощи сферического шарнира 13 ходовой винт 12 взаимодей-, ствует с силоизмерителем 14, который в свою очередь при помощи шарнирной обоймы 15 соединен с захватом, включающим центральный шарнир (шарнир кулис) 16, кулисы 17 и 18; приемные шарниры тяг 19 и 20, тяги 21 и 22 опорный брус 23, опорные шарниры тяг 24 и 25, сферические упоры 26, взаимодействующие с зажимными губками 27. Упоры 26 фиксируются в заданном положении контргайками 28.

Губки 27 осуществляют зажим испытуемого (кирпича) 29. На основании 1 устанавливается рамный уровень 30.

Устройство с центрирующим приспособлением представлено на фиг. 2 и 3. На сферическом шарнире 13 соосно с ходовым винтом 12 подвешен отвес 31. На испытуемом объекте 29 установлено центрирующее приспособление, включающее рамку 32, каретку продольного базирования (нижнюю каретку) 33, каретку поперечного базирования (верхнюю каретку) 34 с укрепленным на ней коническим указателем 35. Каретка продольного базирования 33 взаимодействует с винтом

36, на концах которого образованы нарезки противоположного направления 37 и направляющие цилиндрические поверхности 38, взаимодействующие с нарезками и направляющими отверстиями кронштейнов 39 и 40, на концах которых укреплены упоры продольного базирования.41 и 42. Кронштейны 39 и 40 предохранены от вращения штоками 43 и 44. Привод винта 36 осуществляется от маховика 45. На рамке 32 укреплены три опоры 46-48, 951118 взаимодействующие с горизонтальной поверхностью испытуемого объекта 29, и два упора 49 и 50, взаимодействующие с его продольной вертикальной гранью.

Механизм поперечного базирования 5 имеет аналогичное устройство, в верхней каретке 34 установлен винт

51, предохраненный от осевого перемещения и имеющий на концах нарезки противоположного направления и на- 10 правляющие цилиндрические поверхности, взаимодействующие с кронштейнами 52 и 53, на которых установлены упоры поперечного базирования

54 и 55. истоки 56 и 57 предохраняют кронштейны 52 и 53 от вращения. Винт

51 приводится во вращение маховиком 58.

Направляющие устройства кареток и способ предохранения винтов от осевых перемещений представлены на фиг. 3. Предохранение от осевого перемещения винтов 36 и 51 осуществляется при помощи упорных крышек 59 и 60. Направляющее устройство верхней каретки 34 выполнено в виде шпонки 61, образованной за одно целое с кареткой 33, и щечек 62 и 63.

Такая конструкция обеспечивает осевое перемещение каретки 34 при малых боковом и вертикальном люфтах. Аналогично выполнено и направляющее устройство каретки 33.

Приспособление для регулировки симметричности и способ установки губок захвата симметрично относитель-З5 но оси чувствительности силоизмерителя поясняются чертежом на фиг. 4.

Приспособление выполнено в форме .кесткой рамы, на верхней балке 64 которой образованы две поверхности 40

65 и 66, с которыми при помощи пружин 67 и 68 взаимодействуют базовые цилиндрические пояски 69 и 70 приемных шарниров 18 и 20. Вертикальные стойки 71 и 72 связывают верх- 45 нюю балку 64 с нижней балкой 73, на которой образованы две призмы, имеющие вертикальные 74 и 75 и горизонтальные 76 и 77 грани, при этом вертикальные грани призм 74 и 75 щ попарно расположены в одних плоскостях с базовыми поверхностями 65 и 66, а горизонтальные грани 76 и 77 расположены в одной горизонтальной плоскости. Грани призм 74-77 взаимодействуют с базовыми цилиндрическими поясками 78 и 79 опорных шарниров 24 и 25. На нижней балке 73 также образован указатель оси захвата 80 с базовой поверхностью 81, которая является осью симметрии базовых поверхностей 65 и 66 и вертикальных граней призм 74 и 75.

Прижимное устройство, обеспечивающее взаимодействие опорных шарниров

24 и 25 захвата с гранями призм 65

76-79, выполнено в виде двух пружинных механизмов, каждый из которых включает укрепленный на нижней балке 73 стакан 82, с помещенными в нем регулируемым упором 83 и пружиной

84, взаимодействующих со штоком 85, на конце которого укреплен прихват

86, взаимодействующий с опорным брусом 23.

Работу на устройстве выполняют в следующей последовательности.

Устанавливают губки симметрично оси захвата, совмещают ось силовозбудителя с осью симметрии испытуемого-образца, выполняют испытание по определению прочности сцепления в кладке.

Для выполнения первой операции на снятый захват монтируют приспособление, для регулировки симметричности губок захвата, при этом усилия пружин 84 (фиг. 4) через штоки 85, прихваты 86 и опорный брус 23 прижимают базовые поверхности 78 и 79 опорных шарниров 24 и 25 к граням призм 74-77, а пружины 67 и 68 прижимают базовые поверхности 69 и 70 приемных шарниров 19 и 20 к базовым поверхностям 65 и 66.

На штангенциркуле устанавливают размер половины длины захватываемого образца — + 0,1 мм, где 4 — длина

4 захватываемого образца. Отпускают контргайки 28, вращением сферического упора 26 регулируют размер

0,1 мм между зажимной губкой

27 и базовой поверхностью 81 указателя 80, контролируя укаэанный размер по штангенциркулю, после чего затягивают контргайку 28. Аналогичным образом регулируют положение правой губки 27, контролируя при помощи штангенциркуля размер 0,1 мм.

Если размер испытуемого объекта находится в пределах, установленных стандартом, регулировку производят по его номинальному значению. Если же размер 4 выходит за пределы допусков, установленных стандартом, то для обеспечения надежного зажима образца требуется индивидуальная регулировка по каждому испытуемому объекту, имеющему отклонение размера, превышающее установленное ГОСТом..

Совмещение оси силовоэбудителя с осью симметрии образца выполняют в следующей последовательности (фиг. 2 и 3).

Устройство устанавливают на кладку с подготовленным к испытанию образцом 29. Вращением гаек регулируемых опор 4 и 5 по рамному .уровню 30 выставляют раму 1 в горизонт. На образец 29 ставят центрирующее приспособление так, чтобы опоры 46-48 рамки 32 легли на его горизонтальную поверхность, а упоры 49 и 50 взаимодействовали с его вертикальной про951118 дольной гранью. При помощи маховика

45 вращают винт 36, сообщая кронштейном 39 и 40 перемещение по направлению к образцу 29, при этом один из упоров 41 и 42 входит во взаимодействие с боковой гранью образца 29, 5 после чего винт 36 перемещает каретки 33 и 34 до тех пор, пока второй из упоров 41 или 42 не войдет во взаимодействие с гранью образца 29, при этом указатель 35 оказывается в 10 положении продольной симметрии. Аналогичным образцом при помощи маховика 58 вращают винт 51, при этом кронштейны 52 и 53 с упорами 54 и

55 перемещаются в направлении к образ g цу 29, перемещая при этом каретку

34 с указателем 35. При контакте упоров 54 и 55 с гранями образца 29 указатель 35 находится в положении поперечной симметрии. На сферический шарнир 13 подвешивают отвес 31. Вращением маховика микрометрических винторезьбовых механизмов B и 10 перемещают каретки 7 и 9 с силовозбудителем 11 до совмещения отвеса 31 с указателем 35. По окончании центрирования силовозбудителя 11 с осью симметрии образца 29 с устройства снимают уровень 30, отвес 31 и центрирующее приспособление, для чего вращением маховика 45 и 58 ослабляют зажим образца 29 упорами 41, 42, 54 и 55.

Выполнение операции определения прочности сцепления в кладке выполняют в следующей последовательности 35 (фиг. 1).

На сферическом .шарнире 13 ходового, винта 12 устанавливают силоизмеритель 14 с выбранным диапазоном силоизмерения (200 или 1000 кгс), к ко- <О торому на шарнире 15 присоединяют захватную.- систему. Вращением штурвала силовозбудителя 11 устанавливают зажимные губки 27 по высоте испытуемого образца 29. Вращением маховика силовоэбудителя 11 производят нагружение испытуемого образца 29 и<:пытательным усилием, контролируе:..ым по силоизмерителю 14, при этом перемещение вверх шарнира 16 создает,О расклинивание кулис 17 и 18, которые через приемные шарниры 19 и 20 действуют на тяги 21 и 22. Последние через сферические упоры 26 и зажимные губки 27 cîçäàþò на торцах образца 29 две силы трения, превышающие по вели- чине испытательное усилие, что является условием надежного захвата.

После разрушения растворной подушки (отрыва образца 29 от кладки) величину разрушающей нагрузки считывают 60 по показанию контрольной стрелки на шкале силоизмерителя 14 и определяют прочность сцепления, как отношение разрушающей нагрузки к площади разрушенного растворного шва, равного площади поверхности кирпича, взаимодействовавшей с растворным швом.

При определении прочности сцепления в кирпичной .кладке влияние перекоса и несимметричности нагрузки в

1 мм (относительно оси симметрии об- разца) для кирпича с размером

250i120x65 мм составляет до 14-15%, т.е. смещение и перекос нагрузки по двум осям на расстояние в 1 мм от оси симметрии образца уменьшает измеренную прочность сцепления на

14-15%.

Таким образом, предложенное техническое решение уменьшает влияние указанных факторов до 8-12% (вместо

20-40% у известных устройств).

Формула изобретения

Устройство для определения прочности сцепления кирпича с раствором, содержащее раму, силовозбудитель, захват с тягами и губками и силоиэмеритель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения за счет уменьшения пере- коса оси силовозбудителя относительно оси симметрии испытываемого объекта, устройство снабжено центрирующим приспособлением и приспособлением для регулировки симметричности губок захвата, а силовозбудитель — каретками продольного и поперечного перемещения, при этом центрирующее приспособление выполнено в виде рамки с тремя горизонтальными и двумя вертикальными опорами и размещенных на ней кареток продольного и поперечного базирования с коническим указателем и винтами, предохраненными от осевого перемещения и выполненными на,обоих концах с резьбами противоположного направления и цилиндрическими направляющими поверхностями для размещения на них кронштейнов с упорами, а приспособление для регулировки симметричности губок захвата выполнено в виде рамы с размещен-ным на ней указателем оси захвата и с четырьмя вертикальными и двумя горизонтальными базовыми поверхностями,взаимодействующими с захватом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 710001, кл. G 01 N 33/38, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 389420, кл. G 01 N 33/38, 1971 .(прототип).

951118

17 б-0

Состаивтель М. Слинько

Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Orap

Редактор A. Гулько

Заказ 5933/46

Тираж 887 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