Способ исследования образца материала на истирание

Изобретение относится к способам механических испытаний материалов. Сущность: изготавливают, по меньшей мере, два образца. Вводят их во взаимодействие с истирающей поверхностью. Обеспечивают абразивный износ образцов по поверхности, контактирующей с истирающей поверхностью, с фиксацией такого износа. Ввод образцов во взаимодействие с истирающей поверхностью обеспечивают путем их перемещения по естественной истирающей поверхности при естественном температурном фоне, для чего используют предпочтительно поверхность ледяного покрова, образовавшегося естественным путем на акватории. Технический результат: обеспечение естественных условий испытания. 3 ил.

 

Изобретение относится к способам механических испытаний материалов на стойкость к истиранию до разрушения и может быть использовано, в частности, для испытаний на ледовое истирание.

Известен способ испытания образца бетона на истирание льдом, включающий изготовление образца, подготовку истирающей поверхности к проведению испытания и ввод во взаимодействие испытуемого образца с истирающей поверхностью для обеспечения абразивного износа и его фиксацию (см. статью «Экспериментальное исследование на истирание бетона морским льдом» by Y.Itoh, A.Yoshida, M.Tsuchiya, and K.Katoh, Taisei Corp., and K.Kasaki and H.Saeki, Университет Хоккайдо, на 20-ом Ежегодном ОТС в Хьюстоне, штат Техас, 2-5 мая 1988).

Испытания проводятся в лабораторных условиях и требуют специальной подготовки истирающей поверхности (сохранения расчетной температуры льда, ее замены в случае изнашивания и т.д.). Кроме того, этот способ не позволяет проводить испытания более одного образца, что делает испытания низкопроизводительными.

Известен также способ исследования образца материала на истирание, включающий изготовление, по меньшей мере, двух образцов и их ввод во взаимодействие с истирающей поверхностью, с обеспечением абразивного износа образцов по поверхности, контактирующей с истирающей поверхностью, с фиксацией такого износа (см. патент на ПМ №45826, БИ №15, 2005 г.).

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в обеспечении естественных условий испытания.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в достоверности результатов испытания, удешевлении процесса (нет необходимости подготовки истирающей поверхности, поддержки определенной температуры льда), воспроизведения фактического движения морского льда, который носит прерывистый характер и т.д.

Для решения поставленной задачи способ исследования образца материала на истирание, включающий изготовление, по меньшей мере, двух образцов и их ввод во взаимодействие с истирающей поверхностью, с обеспечением абразивного износа образцов по поверхности, контактирующей с истирающей поверхностью, с фиксацией такого износа, отличается тем, что ввод образцов во взаимодействие с истирающей поверхностью обеспечивают путем их перемещения по естественной истирающей поверхности при естественном температурном фоне, для чего используют предпочтительно поверхность ледяного покрова, образовавшегося естественным путем на акватории.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

Совокупность отличительных признаков формулы изобретения позволяет обеспечить естественные условия испытания, что позволяет получить достоверные результаты.

На фиг.1 показан общий вид устройства для проведения испытаний, на фиг.2 - вид сверху этой установки и на фиг.3 - крепежное устройство испытуемого образца.

На чертежах показаны основание 1, средство для удержания образца 2, короб 3, испытуемый образец 4, стакан 5, резьба 6, накидная гайка 7, резиновый уплотнитель 8, средство перемещения испытуемого образца 9, болтовое соединение 10 и истирающая поверхность (лед) 11.

Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего основание 1, средство для удержания образца 2 истираемого материала на контакте с истирающей поверхностью 11. Основание 1 выполнено в виде плиты, верхняя часть которой снабжена коробом 3. А на нижней поверхности съемно установлены средства для удержания испытуемого образца 2. Образцы 4 выполнены в виде не менее чем двух стаканов 5, внешняя поверхность которых снабжена резьбой 6, на которой с возможностью продольного перемещения вдоль продольной оси стакана установлена накидная гайка 7. Накидная гайка 7 выполнена в виде стакана, дно которого снабжено отверстием по форме поперечного сечения образца истираемого материала, а внутри поверхность стенок снабжена резьбой. В полости стакана вдоль его внутренних стенок размещен резиновый уплотнитель 8, выполненный с возможностью изменения его объема при накручивании гайки 7. Средство перемещения 9 испытуемого материала выполнено в виде крюка или петли, скрепленных с плитой.

Способ осуществляют следующим образом. Изготавливают не менее двух образцов 4 из испытуемого материала, например из бетона. Измеряют его геометрические размеры и массу. Посредством закручивания накидной гайки 7 образец 4 сжимают резиновым уплотнителем 8 и крепят с помощью болтового соединения 10 к коробу 3. Устройство ставится на истирающую поверхность (лед) 11 бетонными образцами 4. Перед перемещением образцов 4 их пригружают вертикальной нагрузкой (короб 3 заполняют грузом, обеспечивающим необходимое прижимное усилие), которую сохраняют неизменной в процессе испытания или, в зависимости от решаемых задач, меняют в процессе испытания.

Установку прикрепляют с помощью крюка или петли 9 к транспортному средству. Посредством движения транспортного средства по истирающей поверхности (льда) 11 и установки происходит трение между испытуемым материалом и истирающей поверхностью, что обеспечивает истирание бетонного образца о ледяной покров. Испытание считают законченным, после того как образец пройдет заранее заданный путь. По окончании образец удаляют из крепежного устройства и определяют изменение массы образца и его геометрические размеры.

Способ исследования образца материала на истирание, включающий изготовление, по меньшей мере, двух образцов и их ввод во взаимодействие с истирающей поверхностью, с обеспечением абразивного износа образцов по поверхности, контактирующей с истирающей поверхностью, с фиксацией такого износа, отличающийся тем, что ввод образцов во взаимодействие с истирающей поверхностью обеспечивают путем их перемещения по естественной истирающей поверхности при естественном температурном фоне, для чего используют предпочтительно поверхность ледяного покрова, образовавшегося естественным путем на акватории.