Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом



Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом
Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом
Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом
Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом
Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом

 


Владельцы патента RU 2485474:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") (RU)

Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения механических свойств мерзлых грунтов в лабораторных условиях. Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом содержит шариковый штамп, опорную плиту, стойки, образец грунта. Прибор выполнен из трех механически и электрически взаимосвязанных частей: механизма вертикального нагружения, механизма вращения образца грунта, блока управления шаговыми двигателями и преобразования сигналов с датчиков силы и перемещения в цифровую форму для связи с компьютером через интерфейс. Механизм вертикального нагружения имеет шаговый двигатель, редуктор и датчик силы для измерения нагрузки. Механизм вращения образца имеет поворотную платформу, шаговый двигатель, зубчатое колесо, ременную зубчатую передачу и зубчатый диск. Для ограничения движения шарикового штампа имеются концевики. Испытания выполняются автоматически под управлением компьютера. Технический результат - повышение точности контроля нагрузки и измерения деформации во времени, расширение диапазона исследований и повышение производительности испытаний. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Техническое решение относится к области строительства и предназначено для определения механических свойств мерзлых грунтов в лабораторных условиях.

Уровень техники

Аналогом данного предлагаемого изобретения является УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПРЕССИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТА (патент RU 2245963 С1 на изобретение, заявка 2003132591/09 от 06.11.2003, МПК E02D 1/00, опубликовано 10.02.2005, патентообладатель Открытое акционерное общество по инженерно-строительным изысканиям «Стройизыскания» (RU), авторы Писаненко В.П., Гоголев B.C., Лавров С.П., Котова Т.В.), содержащая упорные конструкции, включающие несущую плиту, соединенную с помощью опорных стоек с основанием, на котором смонтирован механизм осевого нагружения образца грунта, а также силоизмерительную конструкцию, выполненную в виде оснащенной измерительными средствами рамы, образованной двумя продольными тягами и двумя поперечными балками, верхняя из которых имеет опорную часть для восприятия измеряемых усилий, отличающаяся тем, что поперечное сечение верхней балки по оси симметрии установки выполнено в форме горизонтального двутаврового профиля, на рабочих полках которого размещены измерительные средства, представляющие собой тензометрические датчики, а на стенке - опорная часть для восприятия измеряемых усилий.

Недостатками аналога являются отсутствие возможности испытаний мерзлого грунта шариковым штампом, автоматизации и низкая производительность измерений.

Другим аналогом данного технического решения является СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА (авторское свидетельство SU 1561032 А1 на изобретение, заявка 4326256 от 09.11.1987, МПК G01N 33/24, опубликовано 30.04.1990, правообладатель Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева, авторы Ухов С.Б., Монастырский А.Е., Королев М.В.), включающий установку на поверхность образца грунта при заданной температуре шарового штампа, приложение к штампу сжимающей нагрузки, измерение осадки образца во времени и определение длительного сцепления по измеренным данным, отличающийся тем, что с целью повышения точности и снижения трудоемкости путем определения длительного сцепления мерзлого грунта при разных температурах на одном образце приложение нагрузки на штамп осуществляют через жесткий упругий элемент, а в процессе нагружения дополнительно измеряют изменение нагрузки во времени до ее стабилизации, после чего температуру образца ступенчато повышают, не изменяя место установки штампа, причем на каждой ступени температуры производят измерение осадки образца и изменения нагрузки во времени до их стабилизации и по этим стабилизированным величинам определяют длительное сцепление мерзлого грунта при разных температурах.

Недостатком данного аналога является невозможность автоматизированного приложения нагрузки и измерения деформации, что снижает его производительность.

Следующим аналогом является шариковый прибор (Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов, издательство Москва, 1973, Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве ГОССТРОЯ СССР, Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений ГОССТРОЯ СССР, www.complexdoc.ru/…/rukovodstvo_po_opredeleniyu_fizicheskikh_teplofizicheskikh_i_mekhanicheskik.pdf) [Л1].

В соответствии с руководством (стр.158, 159), см. приложение к заявке:

4.136. Определение эквивалентного сцепления мерзлых грунтов рекомендуется производить на шариковых приборах. Схематическое изображение одного из них представлено на рис.18. Шариковые приборы состоят из следующих основных частей: опорной плиты, являющейся основанием прибора и служащей подставкой для испытуемого образца грунта; консоли с установленными на ней грузовой площадкой, измерительным прибором, шариковым штампом и направляющей стойки, на которой крепится консоль и осуществляется ее фиксация в рабочем положении. Каждый шариковый прибор имеет набор штампов разного диаметра.

4.137. Для определения эквивалентного сцепления мерзлого грунта могут быть рекомендованы одноштоковые и многоштоковые шариковые приборы (рис.19 и 20). Одноштоковые приборы отличаются простотой конструкции, небольшим весом и малыми габаритами. Преимущество многоштоковых приборов заключается в возможности одновременного проведения измерений в нескольких (по числу штоков) точках испытуемого образца, что повышает точность определяемых характеристик и сокращает сроки испытаний.

Трехштоковый прибор конструкции НИС Гидропроекта (рис.20).

Недостатком данного аналога является отсутствие автоматизации испытаний.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого предлагаемого изобретения является ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ШАРИКОВЫМ ШТАМПОМ (ГОСТ 12248-96 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. Изд-во Стандартов, 01.01.1997 [Л2]), включающий шариковый штамп, опорную плиту, стойки, рычажный пресс, подвижный столик, подвижный стержень с держателем шарика, ручку стопорного винта, уравнительные винты, контргруз, гири, индикатор деформаций, образец грунта.

Недостатками прототипа являются низкая точность измерения нагрузки, ручное управление созданием и поддержанием во времени постоянного значения нагрузки и измерения деформации, а также низкая производительность испытаний.

Объяснение недостатков прототипа.

1. В прототипе внешняя нагрузка на образец мерзлого грунта прикладывается весом гирь через рычаг, имеющий заданное передаточное число. Для обеспечения точности прикладываемой нагрузки необходимо периодически выполнять калибровку веса гирь в региональных центрах метрологии и стандартизации, что создает неудобства при эксплуатации подобных приборов. Кроме того, передаточное число рычага и подвеска для гирь могут изменяться во времени из-за износа узлов крепления, что оказывает влияние на точность прикладываемой нагрузки. Дополнительным недостатком создания и контроля нагрузки является то, что ее величину приходится вручную заносить в журнал испытаний. Согласно п.6.1.4.1 ГОСТ 12248-96 нагрузка на образец должна прикладываться плавно, ступенями не менее пяти, что сложно выполнить, используя для этой цели рычаг. В том случае если нагрузка прикладывается домкратом, то для постоянства заданной ступени погружения необходимо контролировать падение нагрузки вследствие ползучести испытуемого образца грунта, что также трудоемко и сложно сделать в ручном режиме управления.

2. Для измерения деформации образца применен индикатор часового типа, показания с которого снимаются вручную и заносятся лаборантом в журнал испытаний, что требует определенного времени, увеличивая тем самым трудоемкость и снижает производительность испытаний.

3. Испытания шариковым штампом проводятся только в одной точке на поверхности образца.

Пояснения. Согласно ГОСТ 12248-96 испытание мерзлого грунта шариковым штампом проводят для определения предельно длительного значения эквивалентного сцепления ceq мелких и пылеватых песков и глинистых грунтов, кроме заторфованных засоленных и сыпучемерзлых разностей этих грунтов. Предельно длительное значение эквивалентного сцепления определяют по глубине погружения шарикового штампа в образец грунта от заданной нагрузки при температуре испытаний не ниже минус 5°С. Далее по пунктам данного ГОСТ 12248-96:

6.1.2.1 В состав установки для испытаний мерзлого грунта шариковым штампом должны входить:

- шариковый штамп диаметром (22±2) мм с опорной плитой и подвижным столиком;

- плоский штамп для предварительного обжатия образца грунта;

- рабочее кольцо для отбора грунта;

- механизм для вертикального нагружения образца грунта;

- устройство для измерения глубины погружения шарикового штампа.

6.1.4.1 К образцу грунта плавно, не допуская ударов, прикладывают нагрузку, увеличивая ее ступенями, общее число которых должно быть не менее пяти.

6.1.4.3 На каждой ступени нагружения снимают отсчеты по всем приборам для измерения вертикальной деформации образца грунта через 5, 10, 20, 30 и 60 минут после приложения нагрузки, затем через 2 часа в течение рабочего дня и далее - два раза в сутки (в начале и конце рабочего дня) до условной стабилизации деформации.

6.1.4.4 За критерий условной стабилизации деформации принимают приращение вертикальной деформации, не превышающее 0,01 мм за 12 часов.

Выполнить вручную запись деформации образца грунта во времени, с заданным интервалом и в течение нескольких суток трудоемко, в особенности, если в лаборатории используется одновременно несколько приборов, и что невозможно сделать в ночное время в отсутствие лаборанта.

6.1.4.6 Может быть проведено повторное испытание на том же образце при соблюдении условия: центр следующего погружения шарикового штампа должен отстоять от границ предыдущих отпечатков шарика и от края образца не менее чем на половину диаметра шарика.

В этом случае необходимо вручную переместить образец по опорной плите с выполнением условия: центр следующего погружения шарикового штампа должен отстоять от границ предыдущих отпечатков шарика и от края образца не менее чем на половину диаметра шарика, что требует как дополнительных затрат времени, так и обеспечения точности смещения образца на заданное расстояние.

Сущность технического решения

Известен прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом, включающий шариковый штамп, опорную плиту, стойки, индикатор деформаций, образец грунта.

Цель изобретения - повышение точности контроля нагрузки и измерения деформации во времени, расширение диапазона исследований и повышение производительности испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что прибор выполнен из трех механически и электрически взаимосвязанных частей: механизма вертикального нагружения, механизма вращения образца грунта, блока управления шаговыми двигателями и преобразования сигналов с датчиков силы и перемещения в цифровой вид с компьютером и интерфейсом.

Механизм вертикального нагружения имеет шаговый двигатель, редуктор и датчик силы для измерения нагрузки.

Механизм вращения образца имеет поворотную платформу, шаговый двигатель, зубчатое колесо, ременную зубчатую передачу и зубчатый диск.

Для ограничения движения шарикового штампа введены концевики.

Испытания выполняются автоматически под управлением компьютера.

Перечень фигур, чертежей и иных материалов

На фиг.1 изображен общий вид конструкции прибора.

На фиг.2 изображено сечение конструкция прибора.

На фиг.3 изображен вид сверху на конструкцию прибора.

На фиг.4 изображена схема автоматического управления и измерения нагрузки и деформации.

На фиг.5 приведено аксонометрическое изображение прибора.

Пример реализации технического решения

На фиг.1, 2, 3 прибор содержит опорную плиту 1 с двумя стойками 2, траверсу 3, на которой закреплен редуктор с шаговым двигателем 5.

На опорной плите 1 находится поворотная платформа 6, на которой закреплена съемная чаша 7 с кольцом 8 и образцом грунта 9 и плоским штампом 10. Чаша 7 закреплена винтом 11 на зубчатом диске 12, который имеет подшипник 13 и при помощи втулки 14 прикреплен к поворотной платформе 6.

Поворотная платформа 6 имеет два радиальных паза 15 с винтами 16, 17.

Шаговый двигатель 18 закреплен на поворотной платформе 6, вал шагового двигателя 19 соединен с зубчатым колесом 20, которое через ременчатую зубчатую передачу 21 соединено с зубчатым диском 12.

Вал редуктора соединен через шариковинтовую пару 4 с датчиком силы 22, к которому в нижней части прикреплен съемный шариковый штамп 23.

На одной из стоек 2 закреплен подвижный держатель 24 с датчиком вертикальных перемещений 25 с пружиной 26 и штоком 27.

На двух взаимно противоположных стойках 2 при помощи двух скользящих втулок 28 закреплена подвижная траверса 29, на одном из концов которой закреплен геркон 30. На стойке 2 закреплены два скользящих концевика 31 с магнитами 32.

На опорной плите 1 и траверсе 3 закреплены разъемы 33, 34, 35 для электрического подключения датчика силы 22, датчика перемещений 25, шаговых двигателей 5, 18, геркона 30 к блоку 36 (фиг.4) управления шаговыми двигателями и преобразования сигналов с датчиков в цифровой вид.

На фиг.4 изображена схема автоматического управления и измерения нагрузки и деформации, которая включает компьютер 37, соединенный интерфейсом 38 с блоком 36 управления шаговыми двигателями и преобразования сигналов с датчиков в цифровой вид.

Блок управления 36 соединен кабелями 39 (силы), 40 (перемещения), 41 (концевики), 42 (редуктор вертикального нагружения), 43 (редуктор поворота) с разъемами 33, 34, 35, усиливает и преобразует сигналы в цифровой вид с датчиков и оказывает управляющее воздействие на шаговые двигатели 5, 18.

Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом работает следующим образом.

Этап 1. Подготовка прибора к испытаниям

1.1 Включив по команде компьютера шаговый двигатель 5, при помощи редуктора 4 поднимают шариковый штамп 23 в начальное положение.

1.2 В чашу 7 вставляют кольцо 8 с образцом мерзлого грунта 9. Затем на образец грунта устанавливают плоский штамп 10.

1.3 По команде компьютера, используя шаговый двигатель 5 с редуктором, опускают шариковый штамп в касание с плоским штампом.

1.4 Образец грунта в рабочем кольце выдерживают в течение 12 часов при температуре испытания.

Этап 2. Создание начальной нагрузки

2.1 По команде компьютера, используя шаговый двигатель 5 с редуктором, датчик силы 22, прикладывают к плоскому штампу 10 нагрузку, равную значению собственного веса грунта на глубине отбора образца в течение 15 с.

2.2 По команде компьютера шариковый штамп поднимают в начальное положение и плоский штамп снимают с образца грунта.

Этап 3. Реализация автоматического способа испытания и последовательность проведения испытаний

3.1 По команде компьютера в блок управления 36 подают сигнал на шаговый двигатель 5 и создают осевое усилие ступенями.

На каждой ступени нагружения снимают отсчеты с датчика перемещений 25 через 5, 10, 20, 30 и 60 мин после приложения нагрузки, затем через 2 часа в течение рабочего дня и далее - два раза в сутки до условной стабилизации деформации. За критерий условной стабилизации деформации принимают приращение вертикальной деформации, не превышающее 0,01 мм за 12 часов. Результаты измерений заносят в базу данных компьютера.

3.2 По команде компьютера шариковый штамп поднимают в начальное положение.

3.3 Ослабив винты 16, 17, смещают поворотную платформу против часовой стрелки до упора радиального паза 15. После чего винтами 16, 17 закрепляют платформу на опорной плите 1. Данная процедура приводит к смещению оси штампа от центра образца на периметр, так чтобы выполнялось условие, чтобы центр следующего погружения шарикового штампа отстоял от границ предыдущих отпечатков шарика и от края образца не менее чем на половину диаметра шарика.

3.4 По команде компьютера в блок управления 36 подают сигнал на шаговый двигатель 5 и создают осевое усилие ступенями на новом месте положения шарикового штампа и выполняют операции по п.3.1.

3.5 Выполняют операцию по п.3.2.

3.6 По команде компьютера в блок управления 36 подают сигнал на шаговый двигатель 18 и поворачивают чашу с образцом грунта на заданный угол и проводят испытания по п.3.1.

3.7 Далее в цикле, используя процедуру пп.3.5, 3.6, 3.1, проводят испытания на одном образце заданное количество раз.

Промышленная применимость

Данное изобретение промышленно реализуемо. Использование изобретения позволяет повысить точность измерения нагрузки и деформации, введение автоматической системы управления процессом нагружения и сбора информации с датчиков повышает производительность испытаний. Кроме того, применение многоточечности испытаний на одном образце улучшает эксплуатационные характеристики и создает существенный технико-экономический эффект.

Список литературы

1. Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов, издательство Москва, 1973.

2. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. Изд-во Стандартов, 01.01.1997.

1. Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом, включающий шариковый штамп, опорную плиту, стойки, индикатор деформаций, образец грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и эксплуатационных характеристик, он выполнен из трех механически и электрически взаимосвязанных частей: механизма вертикального нагружения, механизма вращения образца грунта, блока управления шаговыми двигателями и преобразования сигналов с датчиков силы и перемещения в цифровой вид с компьютером и интерфейсом.

2. Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом по п.1, отличающийся тем, что механизм вертикального нагружения имеет шаговый двигатель, редуктор и датчик силы для измерения нагрузки.

3. Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом по п.1, отличающийся тем, что механизм вращения образца имеет поворотную платформу, шаговый двигатель, зубчатое колесо, ременную зубчатую передачу и зубчатый диск.

4. Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом по п.1, отличающийся тем, что для ограничения движения шарикового штампа введены концевики.

5. Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом по п.1, отличающийся тем, что испытания выполняются автоматически под управлением компьютера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к механике разрушения твердых тел и может быть использовано при определении прочностных свойств композиционных материалов и горных пород в строительной и горной областях промышленности.

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, преимущественно к испытаниям материалов, и может использоваться при контроле качества сталей и сплавов. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к определению изменения длительной прочности бетона во времени эксплуатируемых под нагрузкой в условиях внешней агрессивной среды бетонных и железобетонных конструкций.

Изобретение относится к дефектоскопии изделий из конструкционных материалов, находящихся в длительной эксплуатации. .

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для исследования электромагнитного излучения (ЭМИ) образцов горных пород при их разрушении. .

Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения механических свойств строительных и дорожных материалов, в том числе армированных грунтов, в условиях сложного напряженно-деформированного состояния.
Изобретение относится к методам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для контроля качества и диагностики технического состояния деталей. .

Изобретение относится к физико-механическим испытаниям материалов и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях. .

Изобретение относится к устройствам для определения физико-механических характеристик материалов и может применяться в качестве технологической оснастки в авиастроении, судостроении и других отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к стендам для испытания стальных канатов на выносливость. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для выборочного достоверного контроля качества резьбовых и гребенчатых полумуфт, используемых в механизмах различного назначения

Изобретения относятся к области горного дела и предназначены для контроля разрушения образцов горных пород при изменении их напряженно-деформированного состояния. Устройство включает нагрузочное устройство, содержащее металлический корпус, соединенный с заземленным основанием, систему регистрации, включающую усилители, аналого-цифровой преобразователь, компьютер и экранированные кабели. При этом нагрузочное устройство содержит породоразрущающий инструмент, установленный на сверлильном станке, и систему подачи осевой нагрузки, состоящую из последовательно соединенных шкива подачи осевой нагрузки, системы блоков и системы навески грузов, установленных на раме. Также устройство включает замкнутую циркуляционную систему для очистки забоя и охлаждения породоразрушающего инструмента, систему регистрации, включающую манометр, фототахометр, датчик вибрации, канал для регистрации постоянной составляющей тока и канал для регистрации переменной составляющей тока. Способ включает установку образца в зажиме, деформирование образца с помощью нагрузочного устройства, регистрацию возникающего электромагнитного сигнала системой регистрации. При этом, задавая параметры эксперимента, отмечают начальное и конечное положения системы подачи осевой ' нагрузки, соответственно в начале и конце эксперимента, включают двигатель бурового насоса, подают питание на трехфазный трансформатор, с которого затем питание подают на двигатель сверлильного станка, породоразрушающий инструмент вводят в контакт с образцом и устанавливают требуемую осевую нагрузку, фиксируют частоту вращения породоразрушающего инструмента фототахометром, давление промывочной жидкости регистрируют манометром, колебания установки фиксируют вибрационным датчиком, а по каналам для постоянного и переменного тока определяют генерируемое электромагнитное излучение. Технический результат заключается в возможности имитации нагружения образца бурением, с изменением режима проведения эксперимента, при постоянной регистрации параметров электромагнитного излучения при разрушении образца, в виде постоянной и переменной составляющих тока, а также величины приложенной к образцу нагрузки. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к пожарному делу и может быть использовано для испытания стационарных пожарных лестниц. При испытании стационарных пожарных лестниц используют телескопическую метрическую стойку с индикаторами часового типа, располагаемую между ступенями лестницы, нагрузка на которую происходит за счет давления динамометрических пружин с созданием необходимой нагрузки, а разность отсчетов по метрической шкале стойки определяет величину остаточной деформации и пригодность дальнейшего использования лестницы. Технический результат - снижение трудоемкости работ при испытании, повышение производительности и точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к области методов контроля качества сталей и сплавов. Технический результат - повышение точности измерений. Способ механического испытания труб включает сплющивание трубного образца между двумя гладкими жесткими параллельными плоскостями с постоянной скоростью, определение степени пластичности и деформации образца сжатием до образования в нем первой трещины. При этом деформацию образца осуществляют с регистрацией закрепленным на образце датчиком акустической эмиссии сигналов акустической эмиссии. Момент образования трещины определяют по резкому увеличению сигнала акустической эмиссии, по которому определяют степень пластичности и запас пластичности образца, как относительное превышение пластичности образца заранее установленного предела. 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд для исследования энергообмена при разрушении содержит корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, одним концом связанные с захватами, привод вращения, возбудитель колебаний нагрузки, установленный на валу привода вращения и расположенный между тягами, и натяжной механизм, связанный с другим концом гибких тяг. Стенд снабжен платформой и приводом перемещения платформы. Привод вращения размещен на платформе, привод перемещения выполнен с обеспечением движения привода вращения вдоль оси вала. Возбудитель колебаний нагрузки выполнен в форме треугольника, основание которого закреплено на валу привода вращения, а высота направлена вдоль оси вала. Гибкие тяги имеют ограничитель смещения в направлении перемещения платформы. Технический результат - проведение испытаний в новых условиях: при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Центробежная установка для испытания образцов содержит основание, установленную на нем платформу с приводом вращения, вал, установленный на платформе перпендикулярно ее оси с возможностью вращения вместе с платформой, механизм вращения вала вокруг своей оси, камеру, закрепленную на торце вала. В камере расположены захваты для образца, пара из которых установлена соосно валу и один из них закреплен на валу, а остальные захваты по числу осей нагружения установлены в плоскости, перпендикулярной оси вала. Установка содержит направляющие по числу осей нагружения. На каждой направляющей установлены грузы по числу ступеней нагружения на соответствующей оси нагружения и электромагнитные фиксаторы для последовательного соединения грузов друг с другом и с соответствующими захватами. Технический результат - проведение испытаний в новых условиях при независимом изменении уровней и режимов изменения нагрузок по разным направлениям с регулируемым количеством и взаимной ориентацией направлений нагружения в ходе испытаний. 1 ил.

Изобретение относится к области определения и контроля качества строительных материалов и конструкций, а именно к разрушающему определению физико-механических свойств бетонов в конструкциях - прочности на сжатие, на растяжение при изгибе и при раскалывании через разрушение образца при раскалывании по указанной схеме приложения нагрузки к образцу. Сущность: осуществляют изготовление бетонного образца-цилиндра и испытание его на сжатие путем приложения разрушающей нагрузки к боковой поверхности образца с двух диаметрально расположенных сторон до раскалывания с последующим расчетом прочности. При испытании образца разрушающую нагрузку прикладывают к боковой поверхности образца в двух диаметрально расположенных точках путем установки с двух сторон перпендикулярно оси образца цилиндрических прокладок диаметром, соразмерным диаметру образца. Технический результат: снижение трудоемкости и повышение точности испытаний. 1 табл.

Изобретение относится к области механики конструкций и материалов и может быть использовано при испытании образцов тонкостенных плоских силовых элементов конструкций летательных аппаратов, машин и др. Сущность: осуществляют закрепление образца в захватах, деформирование сжатием, фиксирование критической силы. Деформирование сжатием осуществляют как одноосное сжатие пластины при заданной постоянной скорости движения активного захвата («жесткое» нагружение). Проводят регистрацию формы равновесного состояния образца с помощью фотосъемки с заданным временным интервалом, строят диаграмму деформирования в координатах «прогиб пластины - время», имеющую два характерных линейных участка плоского и искривленного равновесных состояний, находят точку изменения формы равновесного состояния образца, определяющую критическую силу. Технический результат: возможность проводить испытания тонких пластин на устойчивость при сжатии с использованием стандартных разрывных машин без применения дополнительного уникального оборудования. 4 ил.

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств металлов и касается оценки их деформационно-прочностных характеристик путем приложения к ним растягивающих нагрузок. Сущность: осуществляют растяжение образца, регистрируют усилие деформирования, минимальный диаметр образца, продольный радиус шейки, по которым затем расчетным путем определяют зависимость истинного напряжения от степени истинных деформаций, определяют скорректированные на влияние сложного напряженного состояния в шейке истинные напряжения путем введения поправочного коэффициента снижения напряжений, строят скорректированную истинную диаграмму деформирования. Определяют максимальную истинную деформацию при разрыве с учетом влияния жесткости напряженного состояния в шейке образца в момент разрыва. Определяют показатель деформационного упрочнения расчетно-графическим методом по истинной диаграмме деформирования в момент разрыва образца, а максимальные истинные напряжения находят с учетом полученного значения показателя деформационного упрочнения, степенной аппроксимации истинной диаграммы деформирования, максимальной деформации, истинных напряжений и деформаций в момент разрыва образца. Технический результат: упрощение способа определения максимальных истинных напряжений и деформаций за счет исключения сложных процедур многократной токарной обработки шейки при сохранении достоверности полученных результатов. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к испытательной технике, к центробежным установкам для исследования энергообмена при деформировании и разрушении образцов материалов. Центробежная установка содержит основание, установленные на основании платформу с приводом вращения, закрепленный на платформе пассивный захват образца, активный захват образца, центробежный груз, соединенный с активным захватом, и электромагниты для взаимодействия с центробежным грузом по количеству пиков в цикле. Центробежная установка дополнительно снабжена второй платформой, установленной на основании коаксиально первой платформе, и приводом вращения второй платформы. Электромагниты закреплены на второй платформе, а их расположение на второй платформе определяется направлениями изгиба образца в пиках. Технический результат: расширение функциональных возможностей центробежных установок путем обеспечения циклических испытаний при нагружении образца как центробежными, так и механическими нагрузками и одновременно центробежными и механическими нагрузками при регулировании величин и соотношений нагрузок в ходе испытания. 1 ил.
Наверх