RU2601789C1 - Verification device for dynamic loading unit - Google Patents
Verification device for dynamic loading unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2601789C1 RU2601789C1 RU2015139317/03A RU2015139317A RU2601789C1 RU 2601789 C1 RU2601789 C1 RU 2601789C1 RU 2015139317/03 A RU2015139317/03 A RU 2015139317/03A RU 2015139317 A RU2015139317 A RU 2015139317A RU 2601789 C1 RU2601789 C1 RU 2601789C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dynamic loading
- upper plate
- loading unit
- punch
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
- E01C23/07—Apparatus combining measurement of the surface configuration of paving with application of material in proportion to the measured irregularities
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Road Repair (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для испытания автомобильных дорог и может быть использовано для выполнения работ по поверке и калибровке установок динамического нагружения, применяемых для оценки прочности нежестких дорожных одежд.The invention relates to equipment for testing roads and can be used to perform calibration and calibration of dynamic loading units used to assess the strength of non-rigid road surfaces.
Известны установки динамического нагружения, например (патент RU 2273688, опубл. 10.04.2006), в котором установка динамического нагружения содержит корпус с направляющими для груза с пружиной, блок управления, преобразователь линейных перемещений и штамп с отверстием для фиксации наконечника преобразователя линейных перемещений. Установка предназначена для испытания несущей способности, прочности дорожных одежд и земляного полотна автомобильных дорог.Known dynamic loading installations, for example (patent RU 2273688, publ. 04/10/2006), in which the dynamic loading installation comprises a housing with guides for cargo with a spring, a control unit, a linear displacement transducer and a stamp with a hole for fixing the tip of the linear displacement transducer. The unit is designed to test the bearing capacity, strength of pavement and roadbed of roads.
Однако при проведении многократных измерений необходимо проводить поверку и калибровку данной установки для получения достоверных результатов измерения.However, when conducting multiple measurements, it is necessary to verify and calibrate this unit to obtain reliable measurement results.
Наиболее близким техническим решением является устройство - стенд для определения параметров воздействия установок динамического нагружения («Оценка прочности нежестких дорожный одежд» Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2-024-2012. Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 05.05.2012 №255-р, стр. 21-23). Стенд содержит штамп в виде жесткой станины, состоящей из нижней пластины в форме круга и кронштейна Г-образной формы, который одним своим концом жестко крепится к пластине, а на другом его конце размещен горизонтальный шарнир. Над нижней пластиной, играющей роль опоры, в горизонтальной плоскости размещена верхняя пластина, соединенная с нижней пластиной стойкой. К верхней пластине прикреплен кронштейн, который другим своим концом крепится к шарниру. Верхняя пластина имеет форму круга, диаметр которого равен диаметру штампа установки динамического нагружения (33-34 см). С нижней стороны к верхней пластине в ее центре установлен прецизионный датчик ускорения, рабочая ось которого должна быть перпендикулярна плоскости верхней пластины. Между верней пластиной и опорой вертикально установлено динамометрическое звено. На верхнюю пластину стенда опускают штамп установки динамического нагружения таким образом, чтобы его вертикальная ось совпала с вертикальной осью пластины стенда. При этом датчик ускорения установки будет прижат к верхней пластине стенда, а его ось совпадет с осью прецизионного датчика ускорения, закрепленного к той же пластине, но с нижней стороны.The closest technical solution is a device - a stand for determining the parameters of the impact of dynamic loading units ("Strength assessment of non-rigid road pavement" Industry road guidance document ODM 218.2-024-2012. Published on the basis of the order of the Federal Road Agency dated 05.05.2012 No. 255-r, pg. 21-23). The stand contains a stamp in the form of a rigid bed, consisting of a lower plate in the form of a circle and an L-shaped bracket, which at one end is rigidly attached to the plate, and a horizontal hinge is placed at its other end. Above the bottom plate, which plays the role of a support, in the horizontal plane there is an upper plate connected to the bottom plate by a stand. A bracket is attached to the upper plate, which is attached to its hinge with its other end. The upper plate has the shape of a circle, the diameter of which is equal to the diameter of the stamp of the dynamic loading unit (33-34 cm). On the lower side to the upper plate in its center is a precision acceleration sensor, the working axis of which should be perpendicular to the plane of the upper plate. A torque link is vertically installed between the upper plate and the support. The stamp of the dynamic loading unit is lowered onto the upper plate of the bench so that its vertical axis coincides with the vertical axis of the bench plate. In this case, the acceleration sensor of the installation will be pressed against the upper plate of the stand, and its axis will coincide with the axis of the precision acceleration sensor fixed to the same plate, but from the bottom.
Для определения параметров воздействия установок динамического нагружения стенд устанавливают на дорожную одежду либо с использованием прокладок различной толщины и жесткости на металлическую либо цементобетонную плиту. При этом прокладку размещают между плитой и нижней опорой стенда. После этого производят динамическое воздействие подобно тому, как это делают при измерениях прочности. Далее при помощи датчика ускорения установки динамического нагружения и аппаратуры стенда измеряют упругие перемещения верхней пластины стенда. Определяют разницу между перемещениями, определенными аппаратурой установки, и перемещениями, зарегистрированными прецизионной аппаратурой стенда.To determine the parameters of the impact of dynamic loading units, the stand is installed on pavement or using gaskets of various thicknesses and stiffnesses on a metal or cement-concrete slab. In this case, the gasket is placed between the plate and the lower support of the stand. After that, a dynamic effect is produced, similar to how it is done when measuring strength. Then, using the acceleration sensor of the dynamic loading unit and the bench equipment, the elastic displacements of the upper plate of the bench are measured. The difference between the movements determined by the installation equipment and the movements recorded by the precision equipment of the stand is determined.
Недостатком данного устройства является то, что упругие перемещения верхней пластины стенда измеряют косвенно при помощи датчиков ускорения установки динамического нагружения и стенда, связанных между собой верхней пластиной штампа стенда, что снижает точность и достоверность результатов поверки установки. Данный стенд определяет параметры воздействия установок динамического нагружения и позволяет оценить в основном только работоспособность установки, но не дает точных результатов правильности показаний датчиков.The disadvantage of this device is that the elastic displacements of the upper plate of the stand are measured indirectly using acceleration sensors of the dynamic loading unit and the stand, interconnected by the upper plate of the die of the stand, which reduces the accuracy and reliability of the calibration results of the installation. This stand determines the parameters of the impact of dynamic loading installations and allows you to evaluate mainly only the performance of the installation, but does not give accurate results of the correctness of the sensor readings.
Технической задачей данного изобретения является повышение достоверности результатов поверки установки динамического нагружения и обеспечение возможности выполнять работы не только по определению параметров воздействия установок динамического нагружения, но и по калибровке результатов измерений установки.The technical task of this invention is to increase the reliability of the results of verification of the installation of dynamic loading and the ability to perform work not only to determine the parameters of the effects of the dynamic loading, but also to calibrate the measurement results of the installation.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для поверки установки динамического нагружения содержит штамп в виде жесткой станины, состоящий из нижней пластины и верхней пластины в форме круга, расположенной над нижней пластиной и соединенной с ней стойкой. Датчик ускорения установки динамического нагружения связан с верхней пластиной. Новым является то, что дополнительно введена вертикальная стойка, жестко закрепленная в верхней части. Точка закрепления располагается на поверхности, на которую не передаются колебания, возникающие при ударах груза о штамп в процессе измерений. В нижней части стойка шарнирно соединена с горизонтальной штангой, незакрепленный конец которой соединен с лазерным датчиком перемещений, расположенным под верхней пластиной штампа. Нижняя пластина штампа установлена на железобетонном основании, вес которого определяют из условия:This object is achieved in that the device for checking the installation of dynamic loading contains a stamp in the form of a rigid bed, consisting of a lower plate and an upper plate in the form of a circle located above the lower plate and connected to it by the rack. The acceleration sensor of the dynamic loading unit is connected to the upper plate. What is new is the addition of a vertical stand, rigidly fixed in the upper part. The fixing point is located on a surface onto which vibrations arising from impacts of the load on the stamp during measurements are not transmitted. In the lower part, the stand is pivotally connected to a horizontal rod, the loose end of which is connected to a laser displacement sensor located under the upper stamp plate. The bottom plate of the stamp is installed on a reinforced concrete base, the weight of which is determined from the condition:
P>F,P> F,
где Р - вес железобетонного основания, F - нагрузка, создаваемая установкой динамического нагружения. Кроме этого железобетонное основание расположено в углублении, имеющем с боковой поверхностью основания зазор. Горизонтальная штанга соединена с лазерным датчиком перемещений подвижным сочленением для установки положения лазерного датчика в продольной и поперечной плоскостях.where P is the weight of the reinforced concrete base, F is the load created by the installation of dynamic loading. In addition, the reinforced concrete base is located in a recess having a gap with the side surface of the base. The horizontal rod is connected to the laser displacement sensor by a movable joint to set the position of the laser sensor in the longitudinal and transverse planes.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено предлагаемое устройство. Позиции чертежа обозначают: 1 - штамп, 2 - датчик ускорения, 3 - вертикальная стойка, 4 - горизонтальная штанга, 5 - железобетонное основание, 6 - лазерный датчик перемещений, 7 - поверяемая установка динамического нагружения (обведена пунктиром), 8 - углубление для установки железобетонного основания, 9 - подвижные сочленения штанги.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 presents the proposed device. The positions of the drawing indicate: 1 - stamp, 2 - acceleration sensor, 3 - vertical stand, 4 - horizontal rod, 5 - reinforced concrete base, 6 - laser displacement sensor, 7 - verified installation of dynamic loading (circled by a dotted line), 8 - recess for installation reinforced concrete base, 9 - movable rod joints.
Устройство для поверки установки динамического нагружения содержит штамп 1, который предназначен для передачи динамической нагрузки от поверяемой установки динамического нагружения 7 на железобетонное основание 5. Штамп 1 выполнен в виде жесткой станины, состоящий из нижней пластины, выполненной в форме круга и играющей роль опоры. Над нижней пластиной в горизонтальной плоскости размещена верхняя пластина, также в форме круга, диаметр которого равен диаметру штампа поверяемой установки динамического нагружения 7 (33-34 см). Верхняя пластина параллельна плоскости опоры. Нижняя и верхняя пластины соединены стойкой, выполненной, например, в виде отрезка цилиндра. Опора штампа 1 установлена на железобетонном основании 5, которое может быть выполнено, например, в форме куба, параллелепипеда или иметь цилиндрическую форму. В созданной на предприятии-заявителе установке основание имеет форму куба. Вес железобетонного основания 5 превышает нагрузку, создаваемую установкой динамического нагружения 7. За счет этого основание 5 является инерционной массой для динамического воздействия поверяемой установки. Нагрузка от поверяемой установки 7, например, в созданной на предприятии-заявителе конструкции составляет пятьдесят килоньютон, а вес железобетонного основания 5 - девяносто килоньютон. Основание 5 может быть расположено в углублении - яме 8, при этом между боковой поверхностью железобетонного основания 5 и боковыми стенками ямы 8 должен быть зазор. Зазор закрыт сверху прорезиненной погонной лентой для безопасности работы и предотвращения попадания в зазор мусора. Яма 8 может иметь прямоугольную форму с укрепленными металлическим листом бортами по боковому периметру. С верхней пластиной штампа 1 связан датчик ускорения поверяемой установки динамического нагружения 7. Вертикальная стойка 3 жестко закреплена в верхней части, например, к несущим конструкциям потолка здания для развязки от вибраций, возникающих от ударов, создаваемых поверяемой установкой динамического нагружения 7. Нижняя часть стойки не закреплена и шарнирно соединена с горизонтальной штангой 4. На другом незакрепленном конце штанги 4 установлен лазерный датчик перемещений 6. При этом горизонтальная штанга 4 соединена с лазерным датчиком перемещений 6 подвижным сочленением 9, например, сочленением винт-гайка, для установки положения лазерного датчика в продольной и поперечной плоскостях. Стойка 3 и штамп 1 установлены таким образом, что лазерный датчик перемещений 6 расположен под верхней пластиной штампа 1, т.е. размещен в полости штампа. Таким образом вертикальная стойка 3 служит неподвижной регулируемой опорой для лазерного датчика перемещения 6, фиксирующего процесс динамического прогиба. Для точной установки лазерного датчика 6 по высоте под верхней пластиной штампа 1 используют шарнирное соединение стойки 3 с горизонтальной штангой 4.The device for verifying the dynamic loading installation contains a
Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:
Поверяемую установку динамического нагружения 7 устанавливают так, чтобы ее штамп находился над верхней пластиной штампа 1 устройства для поверки таким образом, чтобы его вертикальная ось совпала с вертикальной осью верхней пластины штампа 1. При этом датчик ускорения установки динамического нагружения 7 будет прижат к верхней пластине штампа 1. Под нижнюю пластину штампа 1 устанавливают набор из резиновых прокладок. Изменяя количество прокладок, меняют величину упругого прогиба при ударе. С помощью шарнирного соединения и подвижных сочленений 9 вертикальной стойки 3 подбирают положение штанги 4 и лазерного датчика перемещений 6 так, чтобы датчик находился под верхней пластиной штампа 1 и его вертикальная ось совпала с вертикальной осью верхней пластины штампа. Затем, также как это производят при измерениях прогиба дорожной одежды, груз поднимают и сбрасывают на штамп установки динамического нагружения 7. При этом датчик ускорения штампа установки динамического нагружения 7 фиксирует ускорения перемещения штампа 1 под действием динамической нагрузки, по которым рассчитывают величину упругого прогиба. Величину упругого прогиба штампа 1 фиксирует также лазерный датчик перемещений 6, закрепленный на штанге 4. Затем рассчитывают величину упругого прогиба по измеренному ускорению, зафиксированному датчиком ускорения установки динамического нагружения 7 путем двойного интегрирования ускорения по времени по формуле:The verified installation of
где S - перемещение в мм,where S is the displacement in mm,
аi - значение ускорения в м/с2 в i-й отсчет времени,and i is the acceleration value in m / s 2 in the i-th countdown,
k - конечный отсчет времени,k is the final countdown
dt - интервал времени между двумя соседними отсчетами (для частоты 50 кГц t=0,00002 сек),dt is the time interval between two adjacent samples (for a frequency of 50 kHz, t = 0.00002 sec),
S0=0 мм,S 0 = 0 mm
а0=0 м/с2.and 0 = 0 m / s 2 .
Полученный результат сравнивают с показанием поверенного лазерного датчика перемещений 6. Относительная погрешность измерения перемещения с помощью датчика ускорений не должна превышать 2%.The result obtained is compared with the reading of the attorney
Вертикальная стойка 3, жестко закрепленная на конструкции потолка здания, служит развязкой от вибрации, возникающей от удара установки динамического нагружения 7, и остается во время удара неподвижной, обеспечивая неизменность начала отсчета лазерного датчика перемещений 6. Основание 5, имеющее вес, превышающий нагрузку от поверяемой установки динамического нагружения, и размещенное в яме 8 является инерционной массой, развязанной от конструкции здания, при этом вертикальная стойка 3 с лазерным датчиком перемещений 6, фиксирующим процесс динамического прогиба, защищена от влияния ударных вибраций, передаваемых от железобетонного основания к зданию. Упругие перемещения штампа 1 определяют прямым измерением, с помощью поверенного лазерного датчика 6, установленного на неподвижной во время удара стойке 3. Таким образом измеренное показание лазерного датчика является абсолютным, независящим, в отличие от прототипа, от ударных вибраций, что увеличивает достоверность полученного показания и позволяет проводить более точную поверку установок динамического нагружения. Устройство позволяет выполнять работы не только по определению параметров воздействия установок динамического нагружения, но и по калибровке результатов измерений установки.The
Claims (3)
P>F,
где P - вес железобетонного основания, F - нагрузка, создаваемая установкой динамического нагружения.1. A device for verifying the installation of dynamic loading, containing a stamp in the form of a rigid bed, consisting of a lower plate and an upper plate in the form of a circle located above the lower plate and connected to it by a rack, the acceleration sensor of the installation of dynamic loading is connected with the upper plate, characterized in that an additional vertical stand is introduced, which is rigidly fixed in the upper part to a structure that is vibration-insulated from impact, and in the lower part the stand is pivotally connected to a horizontal bar, not fixed to the end of which is connected to a laser displacement sensor located under the upper stamp plate, while the bottom stamp plate is mounted on a reinforced concrete base, the weight of which is determined from the condition:
P> F,
where P is the weight of the reinforced concrete base, F is the load created by the dynamic loading unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015139317/03A RU2601789C1 (en) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Verification device for dynamic loading unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015139317/03A RU2601789C1 (en) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Verification device for dynamic loading unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2601789C1 true RU2601789C1 (en) | 2016-11-10 |
Family
ID=57277997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015139317/03A RU2601789C1 (en) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Verification device for dynamic loading unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2601789C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2273688C1 (en) * | 2004-09-15 | 2006-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" (КурскГТУ) | Dynamic loading plant |
RU2422797C2 (en) * | 2009-09-03 | 2011-06-27 | Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Hydraulic test machine |
RU152290U1 (en) * | 2014-10-16 | 2015-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецдортехника" | PRESS HYDRAULIC MEASURING |
-
2015
- 2015-09-15 RU RU2015139317/03A patent/RU2601789C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2273688C1 (en) * | 2004-09-15 | 2006-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" (КурскГТУ) | Dynamic loading plant |
RU2422797C2 (en) * | 2009-09-03 | 2011-06-27 | Научно-исследовательский и конструкторский центр испытательных машин (ООО "НИКЦИМ Точмашприбор") | Hydraulic test machine |
RU152290U1 (en) * | 2014-10-16 | 2015-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецдортехника" | PRESS HYDRAULIC MEASURING |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101510639B1 (en) | Performance testing device for cylinder | |
CN105675409A (en) | Integrated type rock mass structural surface direct shear apparatus and direct shear test method | |
CN106546139B (en) | A kind of crash dummy calibration device for displacement sensor and its scaling method | |
US20190323933A1 (en) | Apparatus and method for testing a pavement specimen | |
KR101991890B1 (en) | Height and transform measuring device of elastic support installed on bridge | |
KR20180027669A (en) | Apparatus for measuring deflection of bridge girders | |
US10753838B2 (en) | Systems and methods for verification and calibration of hamburg wheel tracker devices | |
CN105067207A (en) | Simply supported beam deflection test device and method | |
CN110186746B (en) | Structure test loading device and test method for keeping lateral direction and axial direction vertical | |
JP5064740B2 (en) | Maximum response member angle measuring device for viaduct columns | |
CN111272137B (en) | Testing device for detecting shear deformation of bridge support and application | |
RU2601789C1 (en) | Verification device for dynamic loading unit | |
CN105675723A (en) | Method for obtaining surface contact rigidity based on system characteristic frequency, and detection apparatus thereof | |
CN112797941A (en) | Railway platform limit measuring instrument calibrating installation | |
RU129245U1 (en) | INSTALLATION FOR EVALUATING THE FATIGUE OF ASPHALT CONCRETE DURING CYCLIC DYNAMIC INFLUENCES | |
CN111412883A (en) | Method for testing shear deformation of bridge support | |
KR100796636B1 (en) | Measurement Appratus of Longitudinal Displacement of Prestressed Concrete Bridge | |
Sanli et al. | Testing bridges by using tiltmeter measurements | |
Güner et al. | Dynamic identification of lightweight civil engineering structures using a portable shaker | |
JP2506282B2 (en) | Ground support test equipment | |
RU2483290C2 (en) | Method to assess fatigue of asphalt concrete under cyclic dynamic loads | |
CN103076196B (en) | Device for testing mechanical property of shelf base combination | |
RU159632U1 (en) | DYNAMIC LOAD INSTALLATION | |
CN219551659U (en) | Horizontal liquid level simulation calibrating device | |
RU209692U1 (en) | Laboratory stand for precision measurements of displacements of structural elements of buildings and structures from external dynamic influences |