Устройство для определения прочности материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике,, Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Цель достигается тем, что внутри корпуса 1, выполненного в виде цилиндра с крышкой 2 и снабженного воздушным клапаном 3, расположен ударный узел, представляющий собой полый поршень 4 с выемками 5 в стенках, взаимодействующими с шарами 7, размещенными в гнездах 8 штока 6, на свободном конце которого расположены заостренный стержень 18 с минимальным размером-сечения рабочего органа, равным 0,5 минимального размера испытываемого материала, контактирующий одним концом со штоком 6 через упорный диск 13, а другим, заостренным , с испытываемым материалом, обойма 1б с направляющей для заостренного стержня, торцовой гайкой 17 и передвижным опорным элементом 19 перпендикулярности с установленной на нем измерителем 21 глубины внедрения стержня 18 в испытываемый материал, а на противоположном конце цилиндрического корпуса 1 расположен регулятор 22 давления воздуха в виде поршня с микрометрическим винтом 23. Кроме того , на штоке по его длине дополни- - тельно размещены гнезда 8, а на подпружиненном сердечнике со стороны сужающегося конца выполнены дополнительные выемки 5, позволяющие разместить шары 7 в гнездах поршня 4 при фиксированных положениях УДара, 1 ил о СО С ел 00 со ел ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСПУБЛИК (gy)g G 01 N 3/48 4Ыфф-." е,.„ t и ly «. 1

f q ..t»

/ !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7, размещенными в гнездах 8 штока 6, на свободном конце которого расположены заостренный стержень 18 с минимальным размером сечения рабочего органа, равным 0,5 минимального раз мера испытываемого материала, контактирующий одним концом со штоком 6 через упорный диск 13, а другим, заостренным, с испытываемым материалом, обойма 16 с направляющей для заостренного стержня, торцовой гайкой 17 и передвижным опорным элементом 19 перпендикулярности с установленной на нем измерителем 21 -глубины внедрения стержня 18 в испытываемый материал, а на противоположном конце цилиндричес- а кого корпуса 1 расположен регулятор

22 равления воздуха в виде поршня с (/) микрометрйческим винтом 23, Кроме то":. го, на штоке по его длине дополни тельно размещены гнезда 8, а на подпружиненном сердечнике со стороны сужающегося конца выполнены дополни-тельные выемки 5, позволяющие раэмес" . тить шары 7 в гнездах поршня 4 при

Фиксированных положениях очер ии уда" Ql ра. 1 ил, -(лЭ

Сд (л

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4721451/28

t (22) 15.06.89 (46) 07.08.92. Вюл. N 29 (71) Институт по проектированию обьектов собственной базы, новой техники и технологии "Киеворгстрой"

Главкиевгорстроя (72) Г.А.Целыковский, М„Ю.Лещинский, В.А.Клевцов, М.Г.Коревицкая, В.С,Онищенко и Э.М.Ландсман (56) 1, Авторское свидетельство СССРй 1054727, кл. С 01 N 3/48, 1961, 2. Авторское свидетельство СССР ) 1330511, кл, с 01 N 3/48, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Цель достигается тем, что внутри корпуса 1, выполненного в виде цилиндра с крышкой 2 и снабженного воздушным клапаном 3, расположен ударный узел, представляющий собой полый поршень 4 с выемками 5 в стенках, взаимодействующими с шарами

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности материалов при динамическом вдавливании наконечника в испытываемую поверхность, и может быть использовано для испытания кладочного и других растворов, а также мелкозернистых, бетонов... Ж 1753359 А1

Известен прибор для определения прочности материалов, содержащий корпус со взводнопусковым механизмом, нагружающий механизм в виде пружины. растяжения, наконечник со штоком и индентор (1) .

Недостатком прибора является не-: возможность глубокого внедрения шарикового индентора в испытываемый маФ

1753359 териал, что не позволяет использование его при определении прочности кирпичной кладки и других тонких слоев и снижает точность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для определения прочности материалов, содержащее цилиндрический корпус с воздушным клапаном, расположенный в нем ударный узел в виде полого поршня с выемками в стенках, шток-индентор, шары, установленные с возможностью взаимодействия с выемками поршня„ упор в виде градуированной рейки, отверстия для выпуска воздуха при ударе (2).

Однако в этом устройстве также отсутствует заостренный стержень с опорным элементом перпендикулярности, повышающие точность производимых измерений и позволяющие испольэовать устройство для определения прочности кирпи. ной кладки и других материалов 25 с тонн."..и слоями. Кроме того, в указанном устройстве отсутствует регулятор давления, обеспечивающий точ-. ность заданного рабочего давления, Цель изобретения - расширение эксплуатационных воэможностей, Цель постигается тем, что в устройстве для определения прочности материалоь„ содержащем цилиндрический корпус с воздушным клапаном и с выпускными отверстиями, ударный узел в виде полого поршня, полого штока с гнездами вд,оль его оси, установлен ного внутри полого штока сердечника с сужением, и шаров размещенных в гнездах и выемке и предназначенных для взаимодействия с сужением, и регулятор давления воздуха, последний выполнен в виде установленного в кор" пусе nopmHR с микрометрическим вин- ф5 том и в виде дополнительных выемок вдоль оси полого поршня, дополнительных гнезд вдоль оси полого штока и дополнительных сужений оси сердеч" ника, 50 . В устройстве в качестве силовозбудителя используется сжимаемый воэ дух, поэтому корпус устройства выполнен. в виде цилиндра, внутри которого расположен полый поршень, используемый в качестве ударного узла и передающий энергию удара через шток и упорный. диск заостренному стержню, а тот, в свою очередь, передает энергию этого удара на испытываемый материал.

Перемещением с помощью микрометрического винта поршня регулятора давления воздуха в цилиндрическом корпусе обеспечивают точность заданного рабочего давления воздуха.

На чертеже представлено устройство для определения прочности материалов, разрез.

Устройство для определения прочности материалов содержит корпус 1 в виде цилиндра с крышкой 2 и воздушным клапаном 3. Внутри корпуса 1 расположен полый поршень 4, в стенках которого выполнены выемки 5. Поршень 4 связан со штоком 6 посредством шаров 7, размещенных в гнездах 8 што" ка и выемках 5 в стенках поршня 4.

Внутри штока 6 смонтирован сердечник

9, выполненный сужающимся на одном конце. Сужение 10 сердечника 9 служит для освобождения шаров 7 из вые- мок 5 в стенках поршня 4, при этом освобождается поршень для выполнения удара. На упругом конце сердечника

9 имеются выступы 11, В центральном отверстии 12 штока 6 мен<ду сердечником 9 и упорным диском 13 размеще-. на пружина 14. Выступы 11 перемещаются в отверстии 12 штока 6.

В крышке 2 корпуса 1 выполнены отверстия 15. На штоке 6 по его длине размещены несколько пар гнезд, а на подпружиненном сердечнике 9 со стороны сужающегося конца 10 выполнены выемки 5, расположенные соответственно гнездам 8.

На свободном конце штока 6 закреплена обойма 16, закрывающая выступы сердечника 9, исключая таким образом случайную сработку устройства.

В обойме 16 расположен упорный диск 13„ а на противоположном конце обоймы 16 находится торцовая гайка

17, через центральное отверстие которой проходит заостренный стержень

18, контактирующий одним концом со штоком 6 через упорный диск 13, а другим, заостренным - с испытываемым материалом. Диаметр головки тор« цовой гайки 17 больше диаметра обоймы 16. На обойме 16 закреплен перемещаемый опорный элемент 19 перпенI дикулярности, На одном конце опорного элемента l9 имеется диск 20 с отверстием для прохождения заостренно753359 6 ствием сжатого воздуха и наносит удар по штоку 6 и контактирующему с ним через упорный диск 13 стержню 18 с заостренным концом, передающему в свою очередь энергию этого удара на испытываемый материал. На измерителе

21 перемещения фиксируется отсчет в положениях, когда острие стержня 18

1ð после легкого нажатия касается поверхности материала после выполнения удара.

Разница отсчетов соответствует глубине внедрения заостренного стерж15 ня 18 в материал„

Устройство выводят из контакта с исследуемым материалом и придают ему вертикальное положение штоком 6 вниз.

При этом шток 6 под действием собственной массы перемещается вниз внутри полости поршня 4 до положения, когда гнезда 8 штока 6 с шарами 7 разместятся напротив выемок 5 в стенках поршня 4, Шары 7 под действием подпружиненного сердечника 9 входят в выемки 5 поршня 4.

5 1

ro стержня 18, а другой его конец заужен и обойма 16 для него служит направляющей, в то время как уширенная часть торцовой гайки 17 является ограничителем перемещения опорногз элемента 19 перпендикулярности.

На опорном элементе l9 закреплен измеритель 21 глубины внедрения стержня 18, На противоположном конце цилиндрического корпуса 1 расположен регулятор 22 давления воздуха в виде поршня с микрометрическим винтом 23 и отсчетной шкалой 24.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от исследуемого материала устанавливается одна из фиксированных энергий удара. Для ". того шары 7 размещаются в соответствующей паре гнезд 8 штока 6. Точное значеwe энергии обеспечивается перемещением регулятора 22 микрометрическим винтом 23 с возможностью определения положения регулятора 22 по отсчету на шкале 24.

Опорный элемент l9 перпендикулярности подводят к испытываемому материалу так, чтобы диск 20 опорного элемента t9 соприкасался с поверх, ностью испытываемого материала, обес печивая в то me время перпендикулярность продольной оси устройства к поверхности испытываемого материала.

Легким нажатием на торец цилиндра соприкасают острие стержня 18 с испытываемым материалом. При увеличении усилия нажатия шток 6 и, следовательно, поршень 4 начинают перемещаться в глубь цилиндра, увеличивая давление воздуха. После соприкосновения крышки 2 с выступом сердечника

9 последний начинает перемещаться до тех пор, пока сужающаяся часть сердечника 9 не разместится напротив гнезд 8, в которых расположены упорные шары. При этом шары 7, постоянно контактирующие с поверхностью сердечника, перемещаются в гнездах 8 в глубь тела штока б, освобождая пор" шень 4. Освободившись от шаров 7, поршень 4 начинает движение под дей"

Ф о р м у и а изобретения

Устройство для определения прочности материалов, содержащее цилиндрический корпус с воздушным клапаном и с выпускными отверстиями, ударный узел в виде полого поршня с выемкой

35 Hà его внутренней поверхности, установленного внутри полого поршня полого штока с гнездами вдоль его оси, установленного внутри полого штока сердечника с сужением и шаров, раз40 мещенных в гнездах и выемке и предназначенных для взаимодействия с сужением, и регулятор давления воздуха, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатаци45 онных возможностей, регулятор давления воздуха выполнен в виде установленного в корпусе поршня с микрометрическим винтом и в виде дополнительных выемок вдоль оси полого порш50 ня, дополнительных гнезд вдоль оси полого штока и дополнительных суже- ний оси сердечника.

С3

- Составитель В.Выхристенко

Редактор Т.Юрчйкова Техред И.Иоргентал КоРректор И.йулла

° й\ййа@йй @оаа\4ааы@й йаьа юФаа ° йм\4eeseaw&hek aiwwwе am «а\ааеа

М Ю ЮВ

Заказ 3202 Тираж - :-:" . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101