Стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений

Авторы патента:

Ильинов Михаил Дмитриевич (RU)

Карташов Юрий Михайлович (RU)

Коршунов Владимир Алексеевич (RU)

Лодус Евгений Васильевич (RU)

G01N3/32 - путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий (создание таких усилий вообще, - см. такие классы, как B06,G10 )

Владельцы патента RU 2516611:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит корпус, закрепленную на нем матрицу с криволинейным пазом и толкатель для перемещения образца вдоль паза матрицы. Матрица выполнена разрезной, а стенд снабжен основанием матрицы, консольно закрепленным на корпусе. Одна часть матрицы закреплена на части основания, закрепленной на корпусе, другая часть матрицы закреплена на консольной части основания, при этом стенд снабжен кулачком, взаимодействующим с консольной частью основания, и приводом вращения кулачка. Технический результат: повышение объема информации путем обеспечения исследований как при релаксации напряжений изгиба образца, так и при чередовании релаксации с циклическими разгрузками образца с регулированием параметров разгрузки в ходе испытаний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известен стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений (авторское свидетельство СССР, №805112, кл. G01N 3/20, 1979), содержащий корпус, закрепленную на нем матрицу с криволинейным пазом, и толкатель для перемещения образца вдоль паза матрицы.

Недостаток стенда состоит в том, что на нем неосуществимы испытания как при релаксации напряжений изгиба образца, так и при чередовании релаксации с циклическими разгрузками образца с регулированием параметров разгрузки в ходе испытаний.

Известен стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений (патент РФ, №1027575, кл. G01N 3/20, 1983), принимаемый за прототип. Стенд содержит корпус, закрепленную на нем матрицу с криволинейным пазом, и толкатель для перемещения образца вдоль паза матрицы.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем неосуществимы испытания как при релаксации напряжений изгиба образца, так и при чередовании релаксации с циклическими разгрузками образца с регулированием параметров разгрузки в ходе испытаний. Это ограничивает объем информации при исследованиях энергообмена.

Техническим результатом изобретения является повышение объема информации путем обеспечения исследований как при релаксации напряжений изгиба образца, так и при чередовании релаксации с циклическими разгрузками образца с регулированием параметров разгрузки в ходе испытаний.

Технический результат достигается тем, что стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений, содержащий корпус, закрепленную на нем матрицу с криволинейным пазом и толкатель для перемещения образца вдоль паза матрицы, согласно изобретению матрица выполнена разрезной, а стенд снабжен основанием матрицы, консольно закрепленным на корпусе, при этом одна часть матрицы закреплена на части основания, закрепленной на корпусе, другая часть матрицы закреплена на консольной части основания, при этом стенд снабжен кулачком, взаимодействующим с консольной частью основания, и приводом вращения кулачка.

Технический результат достигается также тем, что остенд снабжен платформой и приводом перемещения платформы в направлении консольной части основания матрицы, при этом кулачок с приводом вращения установлены на платформе.

На чертеже представлена схема стенда.

Стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений содержит корпус 1, закрепленную на нем матрицу 2, 3 с криволинейным пазом 4 и толкатель 5 для перемещения образца 6 вдоль паза 4 матрицы.

Матрица 2, 3 выполнена разрезной. Стенд снабжен основанием 7 матрицы, консольно закрепленным на корпусе 1. Одна часть матрицы 2 закреплена на части основания 7, закрепленной на корпусе 1, другая часть матрицы 3 закреплена на консольной части основания 7. Стенд снабжен кулачком 8, взаимодействующим с консольной частью основания 7, и приводом 9 вращения кулачка.

Стенд снабжен платформой 10 и приводом 11 перемещения платформы в направлении консольной части основания 7 матрицы. Кулачок 8 с приводом 9 вращения установлены на платформе 10.

Толкатель 5 может быть выполнен в виде набора шариков или роликов. Толкатель может перемещаться типовым прессом (не показан). Измерители нагрузок, деформаций и перемещений образца являются типовыми и на чертеже не показаны.

Стенд работает следующим образом.

Толкателем 5 перемещают образец 6 вдоль паза 4 в положение, в котором изгибающая нагрузка на образца достигает заданной величины. В момент прекращения перемещения образец 6 испытывает постоянную деформацию изгиба и во времени изменяется уровень напряжений, т.е. происходит процесс релаксации напряжений изгиба. После заданного времени развития релаксации производят циклическую разгрузку образца, для чего включают привод 9 и вращают кулачек 8. Кулачок 8 циклически деформирует консольную часть основания 7 и поворачивает часть 3 матрицы относительно части 2 и циклически разгружает образец от напряжений изгиба. После выключения привода кулачка образец возобновляет процесс релаксации, при этом уровень начального напряжения релаксации задается положением кулачка в момент остановки. Для регулирования параметров циклической разгрузки приводом 11 перемещают платформу 10 с приводом 9 и кулачком 7 в направлении консоли основания 7: чем ближе положение платформы 10 к основанию 7, тем на больший угол деформируется консоль и на больший угол поворачивается часть 3 матрицы относительно части 2 и тем на большую величину снижается напряжение изгиба на образце. Для изменения уровня начального напряжения релаксации перемещают образец 6 толкателем 5 в новое положение.

Стенд обеспечивает исследование как при релаксации напряжений изгиба образца, так и при чередовании релаксации с циклическими разгрузками образца с регулированием параметров разгрузки в ходе испытаний, что существенно расширяет объем информации при исследовании энергообмена.

1. Стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений, содержащий корпус, закрепленную на нем матрицу с криволинейным пазом и толкатель для перемещения образца вдоль паза матрицы, отличающийся тем, что матрица выполнена разрезной, а стенд снабжен основанием матрицы, консольно закрепленным на корпусе, при этом одна часть матрицы закреплена на части основания, закрепленной на корпусе, другая часть матрицы закреплена на консольной части основания, при этом стенд снабжен кулачком, взаимодействующим с консольной частью основания, и приводом вращения кулачка.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что он снабжен платформой и приводом перемещения платформы в направлении консольной части основания матрицы, при этом кулачок с приводом вращения установлены на платформе.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к усталостным испытаниям групп образцов из сравниваемых материалов в условиях их нагружения, аналогичных изгибному нагружению зуба шестерни в коробках передач автомобилей.

Устройство для испытания образцов материалов при циклическом нагружении // 2512084

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для оценки энергии разрушения материалов на изгиб, интенсивности износа материала, смазывающей способности масел и смазок.

Способ определения долговечности дисков турбомашин // 2511214

Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к способам определения долговечности дисков турбомашин путем моделирования в процессе стендовых испытаний эксплуатационных условий нагружения и поврежденности в критических зонах дисков турбомашин.

Стенд для ударных испытаний образцов // 2510007

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям на прочность. Стенд для ударных испытаний образцов содержит основание, установленные на нем разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, направляющую для перемещения штанги и соосные захваты для образца.

Установка для испытания образцов на усталость // 2503945

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытания образцов на усталость содержит корпус, установленные на нем эксцентриковый механизм нагружения, консольный захват образца, связанный с механизмом нагружения, привод вращения и торцевой захват образца, закрепленный на валу привода вращения.

Установка для испытаний образцов на усталость при кручении // 2503944

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытаний материалов на усталость при кручении содержит основание, соосные активный и пассивный захваты для концов образца, механизм возвратно-вращательных движений активного захвата, включающий зубчатое колесо, установленное на активном захвате, и привод его вращения.

Способ обнаружения в металле микротрещин // 2498263

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к способу обнаружения в металле конструкции микротрещин, в том числе в процессе ее эксплуатации.

Установка для испытаний образцов при циклическом нагружении // 2488804

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. .

Стенд для усталостных испытаний прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры // 2484447

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для лабораторных испытаний усталостного изнашивания прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры.

Способ оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях // 2483290

Изобретение относится к технике испытаний на усталость, а именно к способам испытаний материалов, в частности асфальтобетона, на усталость при циклических динамических воздействиях.

Установка для испытания образцов материалов на усталость при сложном напряженном состоянии // 2517976

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит два двигателя разной мощности с параллельными валами и встречно направленными крутящими моментами, два рычага, одни концы которых соединены с валом соответствующего двигателя, захваты для образца, один из которых установлен на конце первого рычага, и формирователь нагрузки, шарнирно связанный с концом второго рычага и соединенный со вторым захватом. Формирователь нагрузки выполнен в виде гидроцилиндра, заполненного рабочей средой, со штоком, одним торцом соединенным со вторым захватом, набора дисков разных диаметров, расположенных на штоке в гидроцилиндре с возможностью взаимодействия с рабочей средой, и фиксаторов для соединения дисков со штоком. Технический результат: увеличение информативности исследований на воздействие циклической знакопеременной осевой и изгибающей нагрузок путем обеспечения испытаний при ступенчатых изменениях уровня осевых нагрузок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения характеристик композиционного материала // 2517989

Изобретение относится к области измерения, в частности определения механических свойств материалов. Способ заключается в возбуждении колебаний образца композиционного материала в виде прямоугольной пластины со свободными краями и определении частот и картин форм собственных колебаний пластины. Причем экспериментально полученные картины форм колебаний разделяют на три группы, к первой из которых относят формы колебаний пластины с узловыми линиями, параллельными меньшей стороне прямоугольной пластины, ко второй группе - формы колебаний с узловыми линиями, параллельными большей стороне пластины, и к третьей - с узловыми линиями, параллельными обеим сторонам пластины, а характеристики композиционного материала определяют путем перебора значений модуля упругости, модуля сдвига и коэффициента Пуассона, подставляя их в математическую модель пластины и сравнивая каждый раз вычисленную частоту колебаний для каждой формы колебаний с частотами и формами колебаний, полученными экспериментально. По частотам и формам колебаний, отнесенным к первой группе, определяют модуль упругости с индексом оси, параллельной большей стороне - Еx, по частотам и формам колебаний второй группы определяют модуль упругости с индексом оси, параллельной меньшей стороне - Еy, по частотам и формам третьей группы - модули сдвига Gxy, Gxz, Gyz. Определение девяти упругих постоянных (Еx, Еy, Еz, vxy, vxz,, Gxy, Gxz, Gyz) осуществляют в следующей последовательности: сначала осуществляют перебор значений модуля упругости, затем модуля сдвига и на заключительном этапе - коэффициента Пуассона. Перебор значений модуля упругости, модуля сдвига и коэффициентов Пуассона завершают в момент расчетного выявления всех экспериментально полученных форм и частот колебаний пластины. Техническим результатом является создание способа определения механических свойств ортотропного композиционного материала посредством возбуждения колебаний последнего. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Установка для физико-механических испытаний образцов материалов // 2522824

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит станину, установленные на ней захваты образца и механизм циклического нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса, взаимодействующей с ним зубчатой рейки, установленной с возможностью перемещения и связанной с одним из захватов, штанги, торцом соединенной с зубчатым колесом, и груза, установленного на другом торце штанги. Установка дополнительно содержит вторую зубчатую рейку, связанную со вторым захватом, и механизмы ударного нагружения в соответствии с числом ударных импульсов, каждый из которых выполнен в виде зубчатого колеса, взаимодействующего со второй рейкой, рычага с осью вращения, установленной соосно колесу с возможностью независимого поворота, груза, установленного на рычаге, и двух упоров, установленных на колесе с возможностью взаимодействия с рычагом, при этом груз расположен выше оси вращения рычага, рычаг расположен с зазором между упорами, а упоры на каждом колесе расположены с угловым смещением относительно упоров на других колесах. Технический результат: увеличение информативности исследований образцов материалов путем испытаний при наложении сжимающих и растягивающих ударных импульсов на циклы затухающих колебаний нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для оценки усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях // 2523057

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к оборудованию для испытаний материалов, в частности асфальтобетона, на усталость при циклических динамических воздействиях, и может быть использовано в автодорожном хозяйстве, строительстве аэродромов, строительной индустрии. Установка содержит каркас, подъемный стол, выполненный с возможностью изменения высоты, узел позиционирования балки-образца, узел нагружения балки-образца, выполненный с возможностью приложения циклической динамической нагрузки и возможностью измерения перемещений и нагружающего усилия, содержащий шатунно-ползунный механизм. Узел позиционирования балки-образца содержит зажимные захваты, установленные по концам балки-образца параллельно поперечной оси симметрии каркаса и промежуточное упругое основание, выполненное в виде емкости, заполненной модельным грунтом с возможностью плотного контактирования с обращенной к нему плоскостью балки-образца. Нагружающий элемент узла нагружения балки-образца выполнен с возможностью его позиционирования в середине балки-образца. Технический результат: повышение достоверности оценки параметров прочностной усталости асфальтобетона при циклических динамических воздействиях, а также снижение материалоемкости конструкции. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Центробежная установка для испытания образцов при исследовании энергообмена // 2526596

Изобретение относится к испытательной технике, к центробежным установкам для испытания образцов на прочность при исследовании энергообмена. Центробежная установка содержит основание, установленную на нем платформу вращения, радиально размещенные на платформе захваты для образца, один из которых соединен с платформой, центробежный груз, соединенный со вторым захватом, и два соосно установленных привода вращения, кинематически связанных с платформой. Центробежная установка дополнительно снабжена двумя электромагнитными фиксаторами для соединения платформы с соответствующими приводами вращения. Технический результат: повышение объема информации при исследовании энергообмена при деформировании и разрушении твердых тел путем обеспечения испытаний при ступенчатых изменениях осевой нагрузки с созданием в моменты ступенчатых изменений осевой нагрузки импульсных изгибающих нагрузок, пропорциональных величинам ступеней изменения осевой нагрузки и имеющих одинаковые или разные направления изгиба. 1 ил.

Установка для испытания образцов материалов на изгиб // 2528120

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов на изгиб. Установка содержит основание, установленную на нем поворотную платформу, захват образца, закрепленный на платформе, два центробежных груза, предназначенные для закрепления на концах образца, привод вращения платформы, включающий вал с приводом вращения, пару катков, установленных с эксцентриситетом по разные стороны от оси вращения платформы и предназначенных для фрикционного взаимодействия с ней, один из которых установлен на валу. Установка дополнительно снабжена вторым валом, установленных соосно первому валу, и приводом вращения второго вала, при этом второй каток установлен на втором валу. Технический результат: расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при знакопеременном изгибе в двух плоскостях, так и при знакопеременном изгибе в одной плоскости и знакопостоянном изгибе во второй плоскости, а также при круговом изгибе и круговом изгибе с растяжением. 1 ил.

Способ испытания конструкций и установка для его осуществления // 2530470

Изобретение относится к области строительства, а именно к механическим испытаниям материалов, в частности к способам испытания строительных конструкций, и может быть использовано для испытания балочных конструкций на изгиб. Сущность: на образец прикладывают регулируемую циклическую нагрузку и по скорости нагружения или скорости разгружения, и по ее величине, выбранные параметры нагрузки выдерживают на заданном промежутке времени. Диапазон и место приложения нагрузок регулируют устройством нагружения и силовым устройством, а прочностные и деформационные параметры испытываемой конструкции измеряют в заданном интервале времени. Установка содержит закрепленные в силовом полу опоры для размещения испытываемого образца, устройство нагружения с силовым устройством. Устройство нагружения выполняют в виде, по меньшей мере, одного рычага, а силовое устройство выполняют в виде грузовой емкости, которую размещают на каждом рычаге устройства нагружения и выполняют с возможностью заполнения ее жидкостью. Технический результат: возможность оценить прочностные и эксплуатационные параметры изгибаемых строительных конструкций в реальных режимах изменения нагрузок при эксплуатации после полной и частичной разгрузки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Центральная установка для циклических испытаний // 2532761

Изобретение относится к испытательной технике, к исследованию образцов и изделий на прочность при циклическом нагружении. Установка содержит корпус, установленную на нем платформу с приводом вращения, расположенные на ней дополнительные платформы, захват для образца, размещенный на одной из дополнительных платформ. Дополнительные платформы установлены последовательно одна на другой и снабжены приводами вращения, при этом количество платформ задано количеством циклов нагружения. Технический результат: расширение технологических возможностей путем обеспечения многоцикловых нагружений при независимом регулировании количества и параметров циклов в ходе испытаний. 1 ил.

Установка для испытания образцов материалов на усталость при изгибе // 2533998

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем соосно торцевые и центральный захваты с общей осью вращения и отверстиями для образца, привод вращения торцевых захватов, толкатель, одним концом связанный с центральным захватом, и нагружатель, соединенный с другим концом толкателя. Отверстия в захватах имеют некруглое сечение и выполнены в соответствии с сечением образца. Технический результат: увеличение объема информации путем проведение испытаний при одноцикловом и двухцикловом нагружении изгибом с постоянным соотношением усилий в продольных сечениях образца. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для испытания образцов на изгиб // 2536090

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов материалов на изгиб. Установка содержит основание, установленную на нем поворотную платформу, установленный на ней захват образца, центробежный груз для закрепления на конце образца, привод вращения платформы, включающий вал с приводом вращения и пару катков, установленных с эксцентриситетом относительно оси вала по разные стороны от оси вращения платформы и предназначенных для фрикционного взаимодействия с ней. Установка дополнительно снабжена приводом вращения захвата относительно оси вращения платформы. Технический результат: расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний при знакопеременном изгибе образца в двух плоскостях с одновременным центробежным растяжением. 1 ил.