Устройство для измерения сопротивления снега сдвигу

Авторы патента:

G01N3/24 - путем приложения постоянных сдвигающих усилий (G01N 3/26,G01N 3/28 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2344403:

Мударисов Тимур Альфредович (RU)
Рябцев Артем Андреевич (RU)

Изобретение относится к исследованиям механических свойств снега и может быть использовано для определения оптимального режима уборки снежных завалов. Устройство для измерения сопротивления снега сдвигу содержит толкатель, взаимодействующий с рукояткой, толкатель соединен с рукояткой посредством пружины, которая надета на стержень, являющийся направляющим для толкателя, свободно перемещающегося по нему, причем на рукоятке жестко закреплена мерная линейка, расположенная параллельно стержню поверх толкателя. Технический результат - создание устройства, позволяющего измерять величину сопротивления снега сдвигу. 2 ил.

Изобретение относится к исследованиям механических свойств снега и может быть использовано для определения оптимального режима уборки снежных завалов.

Известно (Дюнин А.К. В царстве снега. Новосибирск, «Наука», 1983 г.), что кроме плотности иные механические свойства снега имеют качественные характеристики. Так, снег делится на очень мягкий снег (проникают четыре пальца), мягкий снег (проникает один палец), твердый снег (проникает карандаш), очень твердый снег (проникает нож).

Известно (Козлов Д.В. Основы гидрофизики. Учебное пособие. - М.: МГУП. 2004.) теоретическое определение предельного сопротивления снега сдвигу, которое определяется силами сцепления между его зернами и силами внутреннего трения, которые, в свою очередь, зависят от плотности, строения и температуры снега, а также от условий его нагружения и деформирования.

Известно устройство для отбора проб снега, в том числе с целью определения его плотности (RU №2247351, МПК G01N 1/20, 2003 г.), состоящее из цилиндра и поршня, выполняющего функцию толкателя, который давит на снег. Усилие на толкатель передается от рукоятки посредством ходового винта.

Однако данное устройство не позволяет измерять сопротивление снега сдвигу, что важно для определения оптимального режима уборки снежных завалов.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего измерять величину сопротивления снега сдвигу.

Поставленная задача решается устройством для измерения сопротивления снега сдвигу, содержащее толкатель, взаимодействующий с рукояткой, в котором в отличие от прототипа, толкатель соединен с рукояткой посредством пружины, которая надета на стержень, являющийся направляющим для толкателя, свободно перемещающегося по нему, причем на рукоятке жестко закреплена мерная линейка, расположенная параллельно стержню поверх толкателя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - схема сдвига снега при работе устройства.

Устройство содержит толкатель 1, который может передвигаться по стержню 2 с острым наконечником. Между рукояткой 3 и толкателем 1 расположена пружина 4, работающая на сжатие. На рукоятке жестко закреплена мерная линейка 5, расположенная параллельно стержню поверх толкателя.

При работе устройство погружают в снег на глубину толкателя и с помощью рукоятки перемещают до стабилизации сжатия пружины. Величину сопротивления снега сдвигу измеряют при помощи шкалы мерной линейки, проградуированной в единицах силы сжатия пружины.

Конструкция предложенного устройства позволяет формировать устойчивый массив снега 6 призматической формы (фиг.2) впереди толкателя, образуя границу сдвига 7 с неподвижным снегом 8. Лишний снег выбрасывается через края толкателя.

Форма и размеры призматической области сдвигаемого снега в зависимости от плотности, строения и температуры снега при измерении быстро стабилизируются, а границы между призматической областью сдвигаемого снега и неподвижной частью снега могут быть определены непосредственно или в зависимости от плотности, строения и температуры снега по ранее полученным экспериментальным данным. Тогда усилие на толкателе предлагаемого устройства, определяемое по шкале мерной линейки, и площадь границ сдвига позволяют определить удельное сопротивление снега сдвигу.

Таким образом, предложенное устройство позволяет измерять величину сопротивления снега сдвигу и таким образом определять оптимальный режим уборки снежных завалов.

Устройство для измерения сопротивления снега сдвигу, содержащее толкатель, взаимодействующий с рукояткой, отличающееся тем, что толкатель соединен с рукояткой посредством пружины, которая надета на стержень, являющийся направляющим для толкателя, свободно перемещающегося по нему, причем на рукоятке жестко закреплена мерная линейка, расположенная параллельно стержню поверх толкателя.

Изобретение относится к испытательной технике. .

Способ испытания деревянных строительных конструкций на скалывание вдоль волокон // 2295717

Изобретение относится к области строительных конструкций и может быть использовано при контроле качества деревянных строительных конструкций. .

Устройство и способ определения прочности на сдвиг минеральной ваты, используемой в средней части многослойных панелей // 2279659

Изобретение относится к устройству и способу определения прочности на сдвиг минеральной ваты. .

Устройство для контроля прочности стыкового соединения стержня // 2279054

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к средствам контроля прочности стыкового соединения стержней. .

Устройство для испытания плоских ленточных кабелей на прочность // 2272273

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания плоских ленточных кабелей на прочность. .

Способ определения характеристик пластической деформации при сдвиге // 2267112

Изобретение относится к испытательной технике. .

Способ определения предельно максимальной контактной прочности грунтового основания в условиях плоской деформации // 2265824

Изобретение относится к механике грунтов и механике деформируемого твердого тела. .

Способ определения механических характеристик предельного состояния сыпучего материала и устройство для его осуществления // 2254564

Изобретение относится к горному делу, в частности к обогащению полезных ископаемых для изучения механических свойств сыпучих тонкодисперсных материалов при определении технологических режимов и геометрических параметров обогатительных аппаратов, например при исследовании поведения слоя осадка на наклонной плоскости.

Экспериментальная установка для испытания грунта методом одноосного сжатия // 2213952

Изобретение относится к испытаниям грунтов методами одноосного сжатия и может быть использовано для изучения реологических свойств грунтов в лабораторных условиях.

Способ оценки предельных механических характеристик твердого топлива в зоне его скрепления с корпусом твердотопливного ракетного двигателя // 2213951

Изобретение относится к способам определения механических характеристик твердого топлива в зоне его скрепления с корпусом твердотопливного ракетного двигателя. .

Способ измерения давления в поровой воде слабых водонасыщенных грунтов // 2390752

Изобретение относится к механике грунтов

Способ определения коэффициента жесткости каблучной части обуви в функции времени переднего толчка // 2394221

Изобретение относится к обувной подотрасли легкой промышленности

Стенд для определения жесткости каблучной части обуви // 2403552

Изобретение относится к области обувного производства, а именно к исследовательскому приборному комплексу, предназначенному для определения зависимости жесткости каблука при взаимодействии его с опорной поверхностью, что имеет место в фазе переднего толчка при ходьбе

Установка для испытания горных пород на послойный срез при действии осевой нагрузки // 2411490

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность

Образец для испытания на сдвиг (варианты) и способ испытаний его // 2482463

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытанию материалов на сдвиг

Образец для испытания диффузионного соединения листовых заготовок на сдвиг, способ его изготовления и испытания // 2490613

Изобретение относится к испытательной технике

Способ проведения испытаний на сдвиг и устройство для его реализации // 2511624

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам и устройствам для испытания на сдвиг, и может быть использовано при изготовлении многослойных панелей в самолетостроении, судостроении, строительстве и других отраслях промышленности. Сущность: неподвижные плиты соединяют между собой жестко, а на обе стороны подвижной плиты и на внутренние стороны неподвижных плит наносят клейкий слой равномерной толщины по всей площади нанесения, образуя гладкую поверхность. На торцы подвижной и неподвижных плит наносят метки для определения величины сдвига. Подвижную плиту устанавливают в пазы, обеспечивающие параллельность перемещения подвижной плиты относительно неподвижных. Регистрируют значение силы, соответствующей величине перемещения. Устройство состоит из двух неподвижных плит и подвижной плиты, расположенной симметрично относительно неподвижных с регулируемыми зазорами. Поверхности плит выполнены с заданной шероховатостью, обеспечивающей равномерную толщину клейкого слоя по всей поверхности нанесения. На подвижной и неподвижных плитах выполнены метки для определения величины сдвига и подвижная плита установлена в пазах с возможностью обеспечения параллельности перемещения подвижной плиты относительно неподвижных плит. Неподвижные плиты жестко соединены между собой. Технический результат: повышение достоверности проведения испытаний за счет повышения качества и точности проведения испытаний. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез при действии осевой нагрузки // 2518849

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленный на нем барабан, резец для взаимодействия с образцом, закрепленный на барабане коаксиально последнему, держатель образца в виде обоймы, толкатель для взаимодействия с одним из торцов образца, упор для взаимодействия со вторым торцом образца и механизм перемещения толкателя, выполненный в виде пресса. Держатель образца, толкатель, упор и механизм перемещения толкателя установлены на поворотной платформе, ось поворота которой перпендикулярна оси вращения барабана. Технический результат: повышение объема получаемой информации путем обеспечения испытаний стержневых образцов материалов на послойный срез при действии осевой нагрузки с возможностью изменения ориентации плоскостей послойного среза относительно направления действия осевой нагрузки в ходе испытания. 1 ил.

Устройство для определения сдвиговой прочности растительных материалов // 2534727

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения прочности растительных материалов (соломы, зерен злаков, отходов древесины и др.) в условиях сдвига с целью обоснованного расчета и конструирования измельчающего оборудования. Устройство содержит рабочие органы, нагружающее устройство с измерителем усилия сдвига. Рабочие органы выполнены в виде внешнего неподвижного и внутреннего подвижного цилиндров, сопряженных между собой по посадке с зазором и имеющих соосные радиальные отверстия одного диаметра для размещения испытуемых образцов. Диаметр сечений испытуемых образцов соответствует диаметру соосных радиальных отверстий, а их длина - суммарной толщине стенок внешнего неподвижного и внутреннего подвижного цилиндров, которые в свою очередь снабжены соответственно охватывающим и охватываемым вкладышами для фиксации испытуемых образцов. Технический результат: повышение достоверности результатов определения сдвиговой прочности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды // 2537725

Изобретение относится к области физики материального (контактного) взаимодействия, а именно к способу определения угла φн внутреннего трения и удельного сцепления - сн материальной связной среды нарушенной структуры, воспринимающей давление свыше гравитационного. Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды заключается в определении при лабораторном сдвиге образцов среды ненарушенной структуры в условиях компрессии угла φ=φстр внутреннего трения и удельного сцепления с=сстр среды ненарушенной структуры при построении графика Кулона-Мора τi=pi·tgφстр+сстр предельного состояния среды под давлением pi, где τi - напряжение сдвига среды под давлением сжатия pi. Для определения угла внутреннего трения среды с нарушенной структурой, образующейся при достижении под штампом давления, равного бытовому давлению рстр.б=рб=(γ·h-сстр)ctgφстр на отметке h массива ее естественного сложения, определяют угол θ=φстр+φн=arcsin[2sinφстр/(1+sin2φстр)]. Определяют угол внутреннего трения среды с нарушенной структурой по выражению φн=θ-φстр, а удельное сцепление материальной среды с нарушенной структурой определяют по зависимости с н = с с т р [ 2 − t g φ н t g φ с т р ] . Технический результат - получение связи физических параметров прочности φн и сн нагруженной материальной среды сверх природного гравитационного (бытового) давления с параметрами структурной прочности среды φстр и сстр.2 ил.