Недостатком известного решения является то, что устройство позволяет испытывать только соединения на вытяжных заклепках, является весьма громоздким и при его установке требуется демонтаж захватов испытательной машины и крепление траверсы из 2-х вспомогательных швеллеров, соединенных болтами.
Технической задачей предлагаемого изобретения является: расширение возможностей устройства за счет испытания соединений на других типах механического крепежа, упрощение крепления устройства в захватах испытательной машины, повышение достоверности получаемых результатов испытаний за счет исключения возможности выборки зазоров и деформаций во вспомогательных элементах устройства.
Поставленная задача решена тем, что устройство для испытаний на растяжение механических соединений тонкостенных металлических конструкций, содержит два стальных бруска, на которых закрепляются гнутые П-образные элементы, соединенные между собой механическим крепежом, со стороны противоположенной стороне крепления гнутых П-образных элементов, бруски снабжены цилиндрическим хвостовиком для закрепления в захватах испытательной машины, предназначенных для испытания стандартных цилиндрических образцов на растяжение. Крепление гнутых П-образных стальных элементов образца тонкостенных металлических конструкций осуществляется посредством болтов с гайками и шайбами, насквозь к брускам устройства. Бруски в верхней части имеют фаску для установки П-образных гнутых стальных элементов с учетом их радиуса изгиба (фаска обеспечивает плотное прилегание П-образных гнутых металлических элементов) и фрезерованные отверстия для размещения в них крепежных элементов.
Преимущества предлагаемого устройства заключаются в следующем:
устройство позволяет осуществлять испытания соединений элементов тонкостенных металлических конструкций, соединенных различными типами механических крепежных элементов (болтами, самосверлящими и самонарезающими винтами, вытяжными заклепками, пистолетными дюбелями и пр.);
устройство устанавливается непосредственно в захваты испытательной машины, предназначенные для испытания стандартных цилиндрических образцов на растяжение;
устройство позволяет минимизировать количество операций по установке новых образцов для испытаний;
устройство обеспечивает необходимую плотность закрепления образцов с учетом радиуса изгиба П-образных элементов тонкостенных металлических конструкций в зависимости от толщины стали;
устройство позволяет повысить достоверность получаемых результатов испытаний за счет исключения возможности выборки зазоров и деформаций во вспомогательных элементах устройства.
На чертежах в схематической форме показано: фиг. 1 – стальной брусок с хвостовиком-держателем; фиг. 2 – сечение А-А; фиг. 3 – сечение Б-Б; фиг. 4 – устройство в разрезе с установленным образцом для испытаний.
Устройство состоит из стального бруска 1, выполненного единой деталью с хвостовиком-держателем 2. Бруски имеют фаску 3 и отверстие 4, для размещения в них крепежных элементов. Образец для испытаний 5, соединен крепежным элементом 6 и закреплен на устройстве с помощью болтов 7 с гайками 8 и шайбами 9.
Для приведения устройства в рабочее состояние необходимо закрепление хвостовиков-держателей устройства в захватах испытательной машины для испытания стандартных цилиндрических образцов на растяжение, закрепление образца соединения (2-х П-образных элементов, соединенных между собой механическим крепежом) посредством болтов с шайбами и гайками насквозь к брускам устройства.
С помощью предложенного устройства работы по подготовке и испытанию образцов механических соединений тонкостенных металлических конструкций выполняют следующим образом: сначала производят установку устройства хвостовиками в губки захватов испытательной машины для испытания стандартных цилиндрических образцов на растяжение. Выставив соосно устройство, производят закрепление губок захватов. Затем производят закрепление П-образного образца, соединенного крепежным элементом на верхнем бруске устройства посредством болта с гайкой и шайбами и регулируют положение захвата с закрепленным устройством относительно нижнего устройства (до полного прилегания П-образного образца и поверхности бруска с фрезерованным отверстием под размещение крепежного элемента). После проверки закрепления устройств и образцов производят испытание на растяжение. По окончании испытания снятие образца с устройства производят в обратной последовательности.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Пример описания полезной модели (патент РФ № 111916 «Лабораторный испытательный стенд средств автоматики управления вентиляционными системами», авторы Волков А.А., Седов А.В. и Челышков П.Д., патентообладатель Московский государственный строительный университет)
МПК G05B17/00
Лабораторный испытательный стенд средств автоматики управления вентиляционными системами
Полезная модель относится к классу регулирующих и управляющих систем общего назначения и может быть использована для исследования систем автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции зданий.
Наиболее близким из известных аналогов является стенд для изучения микроконтроллерных систем управления (патент на полезную модель РФ №77477, МПК G09B 23/18, 2008), содержащий плату контроллера, на которой установлен микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, служащее для хранения программного обеспечения, оперативное запоминающее устройство, служащее для хранения оперативных данных, и преобразователь интерфейса передачи данных, служащий для связи с внешними устройствами, а также группу пользовательских интерфейсных устройств, состоящую из блока клавиатуры и блока индикации, группу периферийных тестовых и имитирующих устройств, состоящую из источника гармонических сигналов с регулируемой амплитудой и частотой, источника импульсных сигналов с регулируемой частотой и скважностью, потенциометра и RC-звена с изменяемыми параметрами, а также коммутационное поле, первая группа выводов которого связана с выводами микроконтроллера, вторая группа выводов связана с выводами указанных пользовательских интерфейсных устройств, а третья группа выводов связана с выводами указанных тестовых и имитирующих устройств, при этом выводы, принадлежащие всем трем указанным группам, выполнены с обеспечением возможности соединения между собой в заданных комбинациях с помощью съемных электропроводящих перемычек и подключения к ним внешних стендов и контактных щупов внешних контрольно-измерительных приборов.
Недостатком устройства является применение лишь одного контроллера и отсутствие наглядности в части привязанности системы управления к конкретным инженерным системам.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, – предоставление возможности параллельного использования устройств (контроллеров) различных производителей и повышение наглядности лабораторного стенда в части привязанности системы управления к конкретным инженерным системам. Решение такой задачи важно для предоставления возможности тестирования совместной работы (интероперабельности) устройств различных производителей, работающих в одной системе автоматического управления.
Сущность технического решения состоит во введении дополнительных двух программируемых логических контроллеров, датчиков температуры, датчиков влажности, датчиков давления, трехходовых клапанов, шаговых двигателей, имитаторов датчиков (релейные переключатели) имитаторов исполнительных устройств (световые индикаторы) и в расположении перечисленных устройств на схеме приточно-вытяжной вентиляции, сделанной фоном лабораторного испытательного стенда согласно их функциональному назначению.
На фиг. изображена структурная схема полезной модели.
В состав лабораторного испытательного стенда входят три программируемых логических контроллера 1, 2, 3, к каждому из которых подключен датчик температуры 6, 13, 20, датчик влажности 7, 14, 21, датчик давления 8, 15, 22, трехходовой клапан 9, 16, 23, шаговый двигатель 10, 17, 24, имитатор датчиков 11, 18, 25, имитатор исполнительного механизма 12, 19, 26. Помимо перечисленных устройств в состав лабораторного испытательного стенда входит модуль коммутации с локальной сетью 5 и ЭВМ оператора 6.
Принцип работы состоит в том, что все подключенные к контроллерам устройства 6-26 задействованы в системе автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией, таким образом, полная схема автоматизации работает с участием всех трех программируемых логических контроллеров. Каждый контроллер программируется с помощью ЭВМ оператора, содержащей специальное программное обеспечение. После программирования контроллеры работают по заданному алгоритму. Так при поступлении определенных сигналов с датчиков либо имитаторов датчиков, описанные алгоритмом сигналы идут на исполнительные механизмы либо имитаторы исполнительных механизмов. Все три программируемых логических контроллера объединены шиной обмена данными, через которую возможно координировать их совместную работу, а также управлять с одного контроллера исполнительными механизмами и имитаторами исполнительных механизмов, а также получать информацию с датчиков и имитаторов датчиков, подключенных к другому контроллеру.