ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к Ил № 42-142-01

Данная работа является результатом выполнения научно-исследовательской разработки.

Катучая сосредоточенная нагрузка, действующая, например, на подкрановые балки, балки железнодорожных мостов оказывает специфическое действие на предел выносливости. Процесс развития трещин или работу балок с трещинами при действии катучей нагрузки в натурных условиях (в действующих цехах или железнодорожных мостах) исследовать в полном объеме практически невозможно по следующим причинам: процесс развития трещин в балках от подвижных нагрузок измеряется годами, а иногда десятилетиями, в то время как исследования ограничены более короткими сроками, т.е. исследовать работу от начала просто трещины до полного усталостного разрушения натурной конструкции практически невозможно; на работу балок в натурных условиях влияют многие факторы, затрудняющие в дальнейшем анализ полученных результатов. К таким факторам можно отнести случайные перегрузки, сезонные изменения температурно-влажностных условий, влияние агрессивных сред и т.д. Экспериментальное исследование моделей балок могут дать лишь приближенные сведения о работе натурных конструкций, т.к. часто нарушаются соотношения размеров составных элементов (стенка обладает в моделях меньшей гибкостью, чем в реальных балках), неодинаково соотношение локальных напряжений и напряжений общего изгиба, не учитываются в полной мере масштабные эффекты и т.д. В связи с этим задача проведения усталостных испытаний натурных балок с целью проверки теоретических данных по расчету трещиностойкости является актуальной.

Для решения этой задачи был запроектирован и изготовлен стенд для испытания катучей колесной нагрузкой натурных балок пролетом 6 м. Стенд (см. рисунок) имеет натурные балки с обычной стенкой 1, натурные балки с гофрированной стенкой 2. Опорами испытываемых балок служат поперечные балки 3, которые с помощью тяжей 4 создают самоуравновешенное восприятие опорных реакций балок. Регистрация опорных реакций осуществляется 50-тонным динамометром 5. С целью лучшего обеспечения равной величины распорной силы, создаваемой четырьмя колесами 6, усилие от тяжей передается через специальные пружины 7. Листовые шарниры 8 на опорах служат для фиксации положения балок, при этом они не препятствуют возможным вертикальным перемещениям, т.е. не воспринимают опорные реакции балок. Возможные горизонтальные перемещения балок от усилий, вызванных трением качения при движении колеса, исключаются упоров 9, а сами горизонтальные усилия воспринимаются стойками 10. Система рычагов 11 обеспечивает практически горизонтальную передачу усилия от электромотора 12 и редуктора 13 на вал с колесами 14. Марка рельса 15 - КР 70.

Мощность электромотора 45 кВт, время одного цикла движения колеса 4 сек.

Схема стенда для экспериментальных испытаний катучей нагрузкой.