Разработка установки для определения истирания в натурных условиях над готовыми составами бетона, страница 5

Длина участка прорезания l_i при каждой расчетной ситуации позволяет определить интересующее нас значение пути скольжения ледяного поля относительно опоры сооружения, необходимое для расчета глубины истирания:

l_i=∑dx_i.                                   

2.  Постановка задачи определения глубины истирания бетонного камня на  ледяной покров в полевых условиях.

Предполагается разработать мобильную установку, которая будет на гибкой сцепке соединяться с  автомобилем. Установка должна  состоять из  устройств способных закрепить образец бетонного камня неподвижно и обеспечить прижимное усилие образа к ледовому полю. Последнее условие можно заменить способностью всей установки передавать усилие на образцы. Это сделать несложно за счет жесткого закрепления устройства крепления образца, а затем вставить образец. Вся конструкция будет иметь схему взаимодействия: нагружение → образец → ледяной покров.

Подсистема образец → ледяной покров реализовать в природных условиях не сложно. Основными параметрами в данной системе являются: температура окружающей среды, температура на контакте площади соприкосновения ледяного поля и образца (регулируется в зависимости прижимного усилия и скорости перемещения образца бетонного камня).

Подсистема нагружение → образец представляет собой сложную задачу. Установка не должна быть большой и тяжелой. Должна быть разборной и способной к транспортировке в кузове автомобиля (багажнике).

2.1.1. Мобильная установка истирания бетонного камня ледяным полем в полевых условиях I вариант.

В зависимости от возможности быстрого и легкого способа транспортировки и приведения установки в рабочее состояние предлагается два варианта:

Первый вариант представляет собой металлическую тележку (5), на которую на болтах присоединяется крепежный стакан (1) приваренный к пластине (для удобства крепления к тележке). В стакан вставляется гильза (2), закрепленная на металлических пластинах (3), для удобства транспортировки и изменения положения гильзы. В гильзу вставляется образец (4) обжатый двумя половинками трубы при помощи болтов вкрученных через гильзу. Вставленный образец сверху упирается в стальной цилиндр (6), что не позволяет образцу провалиться в глубь гильзы и передает вертикальную нагрузку на образец. За счет сил трения между обжатыми половинками и образцом происходит жесткое закрепление образца. Кузов тележки заполняется грузом с расчетом, что на образец диаметром 30 мм. сила нагружения равна 80 кг. (без учета веса всей установки в целом).

Положение гильзы из походного состояния в рабочее будет изменено путем использования домкратов и поднятия тележки. Далее ослабляем болты, закрепляющие металлические пластины (3) и поворачиваем относительно оси этих болтов гильзу. Затем вставляем гильзу в крепежный стакан и закручиваем болты.

аб

Рис. 6. Положение гильзы с образцом. а) Рабочее положение. б) Походное положение

Рис. 7 Поперечный и продольный разрезы гильзы, крепежного стакана.

Недостатками такой установки будут:

·  Ограниченное количество испытываемых образцов (2 шт. за цикл);

·  Габаритность;

·  Тяжесть;

Достоинства:

·  Мобильность;

·  Легкость в эксплуатации;

·  Большая вместимость кузова тележки;

·  Простота реализации эксперимента.

·  Простота изготовления установки

2.1.2 Методика проведения испытания I вариант.

Проведение эксперимента по истиранию бетонных образцов предполагается проводить в акватории Амурского залива неподалеку от берега, чтобы исключить возможный скол ледяного поля.

Предлагается на расчищенном участке ледяного поля разграничить территорию проведения испытания размером 100×100 м.  Для калибровочного испытания предполагается испытать 40 образцов. Образцы перед испытанием взвешиваем и замеряем по пяти точкам (по высоте). Записываем измерения в журнал измерений.

Установка приводится в рабочее положение, прицепляется к автомобилю и на холостых оборотах система автомобиль→установка начинает движение. Скорость должна быть постоянной, чтобы уменьшить погрешность эксперимента, а также не увеличивать, чтобы исключить нагрева образца.  После прохождения 1 км. пути образцы снимаются и ставятся не испытанные образцы. Длина пути 1 км. выбирается из расчета, что образцы будут высокой марки по прочности и не имеет смысла тратить время на истирание образца и задаваться глубиной истирания.  После проведения испытания всех образцов производятся замеры после испытания.