PL223677B1 - Stanowisko do badań odporności obiektów budowlanych na obciążenia dynamiczne zwłaszcza na wstrząsy górnicze i trzęsienia ziemi - Google Patents

Abstract

Stanowisko do badań odporności obiektów budowlanych na obciążenia dynamiczne, zwłaszcza na wstrząsy górnicze i trzęsienia ziemi, składające się z ramy podstawy, na której osadzona jest ruchomo platforma nośna, która połączona jest z układem siłowników dynamicznych, sterowanych przez zintegrowany układ sterowania, charakteryzuje się tym, że na ramie podstawy (1) zamocowane są równolegle na podporach (7) dwa wałki prowadzące (6). Na każdym wałku prowadzącym (6) osadzone są przesuwnie i obrotowo co najmniej dwa kulowe łożyska liniowe (5), które przymocowane są do platformy nośnej (2).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest stanowisko do badań odporności obiektów budowlanych na obciążenia dynamiczne, zwłaszcza na wstrząsy górnicze i trzęsienia ziemi.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 360959 znane jest urządzenie do badań trwałości lin stalowych, zwłaszcza odporności na przegięcia i drgania. Urządzenie to składa się z szeregu krążków przewijających zamocowanych do wahacza. Drugi koniec wahacza połączony jest przez siłownik napinający z dynamometrem tensometrycznym, a zespoły napinające połączone są z badaną liną. Niedogodnością tego urządzenia jest brak możliwości badań odporności obiektów budowlanych na wstrząsy górnicze i trzęsienia ziemi.

Ze zgłoszeń zagranicznych znane są stanowiska do badań obiektów budowlanych na obciążenia dynamiczne zwłaszcza trzęsienia ziemi, składające się z ramy podstawy, na której osadzona jest ruchomo platforma nośna połączona z siłownikiem, lub układem siłowników, sterowanych przez układ sterowania.

Ze zgłoszenia JP20070127841 znane jest urządzenie przeznaczone do badań odporności obiektów na trzęsienie ziemi działające przy dwukierunkowym wymuszeniu drgań w postaci fali sejsmicznej. Urządzenie to składa się z dwóch platform zamocowanych jedna na drugiej poruszanych siłownikami dynamicznymi. Do działania tego urządzenia potrzebnych jest 6 siłowników dynamicznych. Niedogodnością tego urządzenia jest ograniczenie przemieszczeń dolnej platformy, co uniemożliwia odwzorowanie dużych trzęsień ziemi.

Ze zgłoszenia US19760728126 znane jest urządzenie przeznaczone do podobnych badań przy jednokierunkowym wymuszeniu sejsmicznym, które wyposażone jest w platformę kołową umieszczoną na tulejach. Platforma ta poruszana jest poprzez system dźwigni za pomocą siłownika. Niedogodnością tego urządzenia jest możliwość wystąpienia znacznego błędu w uzyskiwanych wymuszeniach ze względu na system dźwigni oraz utrudnione mocowanie modeli konstrukcji budowlanych do platformy kołowej.

Stanowisko do badań odporności obiektów budowlanych na obciążenia dynamiczne zwłaszcza na wstrząsy górnicze i trzęsienia ziemi charakteryzuje się według wynalazku tym, że na ramie podstawy zamocowane są równolegle na podporach dwa wałki prowadzące. Na każdym wałku prowadzącym osadzone są przesuwnie i obrotowo co najmniej dwa kulowe łożyska liniowe, które przymocowane są do platformy nośnej. Takie rozwiązanie umożliwia przeprowadzenie badań na skutek działania nawet największych trzęsień ziemi, które charakteryzują się dużymi przemieszczeniami.

Stanowisko wyposażone jest w zintegrowany układ sterowania, który umożliwia dokładne odwzorowanie obciążeń dynamicznych, w tym wstrząsów górniczych charakteryzujących się przesuniętymi w wyższe pasma dominującymi częstotliwościami.

W wariancie realizacji wynalazku platforma nośna wykonana jest w kształcie rusztu, co umożliwia swobodne mocowanie do niej małych, rzeczywistych obiektów budowlanych, zwłaszcza elementach infrastruktury energetycznej, oraz modeli dużych konstrukcji budowlanych.

Wynalazek umożliwia kontrolowanie uszkodzeń badanych obiektów w warunkach laboratoryjnych zapewniając powtarzalność badań. Dzięki dokładności prowadzonych badań, możliwe jest minimalizowanie prawdopodobieństwa wystąpienia awarii rzeczywistych konstrukcji budowlanych na skutek działania obciążeń dynamicznych w postaci wstrząsów górniczych lub trzęsień ziemi.

Stanowisko według wynalazku służy również do weryfikacji odporności sejsmicznej małych obiektów budowlanych, zwłaszcza elementów infrastruktury energetycznej.

Wynalazek opisany jest bliżej w przykładzie wykonania oraz na rysunku, na którym przedstawiono schemat stanowiska do badań odporności obiektów budowlanych na obciążenia dynamiczne, w tym wstrząsy górnicze i trzęsienia ziemi.

P r z y k ł a d

Jak pokazano na rysunku stanowisko składa się z ramy podstawy 1, stalowej platformy nośnej 2, układu dwóch siłowników dynamicznych 3, zintegrowanego układu sterowania 4. Na ramie podstawy 1 zamocowane są równolegle na podporach 7 dwa stalowe wałki prowadzące 6. Na każdym wałku prowadzącym 6 osadzone są przesuwnie i obrotowo cztery kulowe łożyska liniowe 5, które przymocowane są do platformy nośnej 2.

Łożyska liniowe 5 poruszają się po dwóch stalowych wałkach prowadzących 6. Platforma nośna 2 poruszana jest poprzez układ sprzężonych ze sobą dwóch siłowników dynamicznych 3 kontrolowanych zintegrowanym układem sterowania 4.

PL 223 677 B1

Platforma nośna 2 wykonana jest w kształcie rusztu, co daje możliwość swobodnego mocowania do niej badanych małych obiektów budowlanych i modeli dużych konstrukcji budowlanych. Układ siłowników dynamicznych 3 oraz zintegrowany układ sterowania 4 umożliwia odwzorowanie przebiegów czasowych wymuszeń dynamicznych powstających podczas wstrząsów górniczych i trzęsień ziemi.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Stanowisko do badań odporności obiektów budowlanych na obciążenia dynamiczne, zwłaszcza na wstrząsy górnicze i trzęsienia ziemi składające się z ramy podstawy (1), na której osadzona jest ruchomo platforma nośna (2), która połączona jest z układem siłowników dynamicznych (3) sterowanych przez zintegrowany układ sterowania (4), znamienne tym, że na ramie podstawy (1) zamocowane są równolegle na podporach (7) dwa wałki prowadzące (6), przy czym na każdym wałku prowadzącym (6) osadzone są przesuwnie i obrotowo co najmniej dwa kulowe łożyska liniowe (5), które przymocowane są do platformy nośnej (2).
2. 2. Stanowisko według zastrz. 1, znamienne tym, że platforma nośna (2) wykonana jest w kształcie rusztu.