Стенд для ударных испытаний образцов при исследовании энергообмена

Авторы патента:

G01N3/34 - механическим способом например ударами молотка

Владельцы патента RU 2517816:

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 раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента. Стенд дополнительно содержит стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, кулачок для взаимодействия со стержневым ударником, установленный на колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, рычаг, закрепленный на активном захвате перпендикулярно оси захватов, и фиксатор груза на направляющей. Стержневой ударник смещен относительно оси захватов и установлен с возможностью взаимодействия с рычагом. Технический результат - увеличение объема информации путем проведения испытаний при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известен стенд для ударных испытаний образца (патент РФ №1392431, кл. G01N 3/00, 1988), содержащий раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны.

Недостаток стенда состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях.

Известен стенд для ударных испытаний образца (патент РФ №1679254, кл. G01N 3/08, 1991), содержащий раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях. Это ограничивает объем информации при исследовании свойств материалов и изделий.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем проведение испытаний при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях.

Технический результат достигается тем, что стенд для ударных испытаний образцов материалов, содержащий раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента, согласно изобретению имеет стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, кулачок для взаимодействия со стержневым ударником, установленный на колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, рычаг, закрепленный на активном захвате перпендикулярно оси захватов, и фиксатор груза на направляющей, при этом стержневой ударник смещен относительно оси захватов и установлен с возможностью взаимодействия с рычагом.

Технический результат достигается также тем, что он имеет дополнительный стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, дополнительное колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, дополнительный кулачок для взаимодействия с дополнительным стержневым ударником, установленный на дополнительном колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, при этом стержневые ударники установлены с разных сторон относительно оси захватов, рычаг выполнен двуплечим с обеспечением взаимодействия плеч с соответствующими ударниками, одно колесо установлено с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью одной из ветвей замкнутого гибкого элемента, а другое колесо установлено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью другой ветви замкнутого гибкого элемента.

На фиг.1 представлена схема стенда.

Стенд для ударных испытаний при исследовании энергообмена содержит раму 1 с направляющей 2, жестко связанный с рамой пассивный захват 3 образца 4, соосный ему активный захват 5, расположенные на раме ведущий 6 и ведомый 7 барабаны, привод 8 вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент 9, охватывающий барабаны, груз 10 для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей 2 рамы, два фиксатора 11, 12 для соединения груза 10 с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента 9.

Стенд имеет стержневой ударник 13, установленный на грузе 10 вдоль продольной оси направляющей 2 и подпружиненный пружиной 14 относительно груза, колесо 15, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом 9, кулачок 16 для взаимодействия со стержневым ударником, установленный на колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации фиксатором 17, рычаг 18, закрепленный на активном захвате 5 перпендикулярно оси захватов, и фиксатор 19 груза на направляющей. Стержневой ударник 13 смещен относительно оси O-O захватов и установлен с возможностью взаимодействия с рычагом 18.

Стенд имеет дополнительный стержневой ударник 20, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей 2 и подпружиненный пружиной 21 относительно груза, дополнительное колесо 22, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом 9, дополнительный кулачок 23 для взаимодействия с дополнительным стержневым ударником 20, установленный на дополнительном колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации фиксатором. Стержневые ударники 13, 20 установлены с разных сторон относительно оси O-O захватов. Рычаг 18 выполнен двуплечим с обеспечением взаимодействия плеч с соответствующими ударниками 13, 20. Одно колесо 22 установлено с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью одной из ветвей замкнутого гибкого элемента 9, а другое колесо 13 установлено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью другой ветви замкнутого гибкого элемента 9.

Стенд работает следующим образом.

Включают привод 8 и приводят во вращение, например, по часовой стрелке (по чертежу) барабаны 6,7 с замкнутым гибким элементом 9. Для ударного нагружения образца 4 осевым сжатием включают фиксатор 12 и перемещают груз 10 до удара по рычагу 18 и захвату 5. Для повторного нагружения осевым сжатием включают фиксатор 11, перемещают груз 10 в исходное положение и повторяют удар. Для нагружения образца ударными осевыми импульсами с изгибом устанавливают груз 10 около рычага 18 на расстоянии, позволяющем рычагу совершать повороты без контакта с грузом 10, и фиксируют положение груза фиксатором 19. Удар с изгибом в одном направлении проводят одним из стержней 13 или 20. Для этого включают фиксатор 17 или 24, вращают соответствующий кулачок 16 или 23, смещают стержень 13 или 20 влево (по чертежу) и деформируют соответствующую пружину 14 или 20. При восстановлении деформации пружины стержень наносит удар по соответствующему плечу рычага 18. Для испытаний при поочередном изгибе образца в двух противоположных направлениях используют оба стержня 13, 20. Время между ударами задают взаимным поворотом кулачков 16 и 23 при выключенных фиксаторах 17, 24.

Стенд обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при ударном нагружении с чередованием сжатия со сжатием с изгибом в одном или двух противоположных направлениях. Это повышает объем информации при исследовании свойств материалов и изделий.

1. Стенд для ударных испытаний при исследовании энергообмена, содержащий раму с направляющей, жестко связанный с рамой пассивный захват образца, соосный ему активный захват, расположенные на раме ведущий и ведомый барабаны, привод вращения ведущего барабана, замкнутый гибкий элемент, охватывающий барабаны, груз для взаимодействия с активным захватом, установленный на направляющей рамы, два фиксатора для соединения груза с соответствующими ветвями замкнутого гибкого элемента, отличающийся тем, что он имеет стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, кулачок для взаимодействия со стержневым ударником, установленный на колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, рычаг, закрепленный на активном захвате перпендикулярно оси захватов, и фиксатор груза на направляющей, при этом стержневой ударник смещен относительно оси захватов и установлен с возможностью взаимодействия с рычагом.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что он имеет дополнительный стержневой ударник, установленный на грузе вдоль продольной оси направляющей и подпружиненный относительно груза, дополнительное колесо, установленное на грузе и кинематически связанное с замкнутым гибким элементом, дополнительный кулачок для взаимодействия с дополнительным стержневым ударником, установленный на дополнительном колесе с возможностью их относительного поворота и фиксации, при этом стержневые ударники установлены с разных сторон относительно оси захватов, рычаг выполнен двуплечим с обеспечением взаимодействия плеч с соответствующими ударниками, одно колесо установлено с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью одной из ветвей замкнутого гибкого элемента, а другое колесо установлено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью другой ветви замкнутого гибкого элемента.

Изобретение относится к способу и оборудованию для ударно-динамических испытаний режущей проволоки на разрыв при условиях, максимально приближенных к условиям использования режущей проволоки по назначению.

Установка для испытания трубчатого образца на прочность // 2512077

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца и механизм нагружения, предназначенный для размещения внутри образца.

Устройство для прогнозирования остаточного ресурса при неразрушающем контроле; определения крупных потенциально опасных дефектов; выявления зон хрупкого разрушения; определения изменения зон фазового состава. // 2511074

Изобретение относится к области неразрушающего контроля при проведении экспертизы индустриальной безопасности промышленного оборудования. Устройство содержит источник ударного воздействия, выполненный в виде молотка со встроенным зонным экраном Френеля, акселерометр со шпилькой, персональный компьютер.

Установка для испытаний образцов материалов при циклическом нагружении // 2506562

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, толкатель, связанный с одним из захватов, привод возвратно-поступательного перемещения толкателя и упругий элемент, одним концом соединенный со вторым захватом, а вторым концом связанный с основанием через подвижную траверсу.

Стенд для динамических испытаний образцов материалов // 2506561

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, установленные на нем платформу с приводом вращения, кольцевую направляющую, установленную соосно платформе, колесо, установленное на платформе с возможностью взаимодействия с направляющей, кулачок, установленный на колесе, и два захвата для образца, расположенные на платформе.

Центробежная установка для испытания длинномерных образцов // 2506560

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Центробежная установка для испытания длинномерных образцов содержит корпус, установленную на нем платформу, привод вращения платформы, радиально установленную на платформе направляющую, установленные на направляющей захваты образца, и электромагнитные фиксаторы захватов.

Стенд для ударных испытаний образцов // 2505795

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, закрепленную на основании направляющую трубу, выполненную с двумя параллельными вертикальными участками, соединенными в нижней части между собой коленом, шаровой ударник, размещенный в первом участке трубы, захваты для размещения на торцах образца, размещенные во втором участке трубы.

Установка для физико-механических испытаний образцов материалов // 2504752

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленный на нем толкатель, два ползуна, привод возвратно-поступательного перемещения ползунов, фиксаторы для соединения толкателя с ползунами, захваты для образца, один из которых соединен с толкателем, и направляющую для перемещения захватов.

Установка для испытаний образцов материалов на циклические нагрузки // 2504751

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем захваты образца, упругий элемент, связанный с одним из захватов, толкатель, соединенный с упругим элементом, ползун, связанный с толкателем, и привод возвратно-поступательного перемещения ползуна.

Устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний нагрузки // 2499245

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Устройство содержит основание, установленные на нем две траверсы, фиксаторы траверс на основании, средство для возбуждения затухающих колебаний, включающее груз, упругий элемент, соединенный с грузом, механизм деформирования упругого элемента, выполненный с возможностью взаимодействия с грузом, приспособление для сброса нагрузки, два захвата образца, один из которых соединен со средством для возбуждения затухающих колебаний.

Центробежная установка для исследования энергообмена при разрушении // 2518242

Изобретение относится к испытательной технике и применяется при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий. Центробежная установка содержит основание, установленный на нем первый привод вращения с валом, первую платформу вращения, закрепленную на валу первого привода вращения, второй привод вращения с валом, перпендикулярным валу первого привода вращения, установленный на первой платформе, третий привод вращения с валом, перпендикулярным валу второго привода вращения, и камеру для размещения образца, соединенную с валом третьего привода вращения. Центробежная установка дополнительно снабжена второй платформой вращения, установленной на валу второго привода вращения, при этом третий привод вращения с валом размещен на второй платформе. Технический результат: повышение объема информации при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий путем обеспечения испытаний при одновременном нагружении образца тремя центробежными нагрузками с независимым регулированием величин этих нагрузок. 1 ил.

Устройство для усталостных испытаний образцов материалов на ударный изгиб и изгиб с кручением // 2546847

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для усталостных испытаний образцов материалов на ударный изгиб и изгиб с кручением при сложном цикле нагружения, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях. Устройство содержит основание, смонтированную на основании с возможностью поворота платформу, установленный радиально на платформе пассивный захват образца, размещенные с противоположных сторон от платформы два блока, закрепленные посредством оси на основании, охватывающие блоки две гибкие тяги, один конец каждой из которых связан с платформой, а также две группы грузов, последовательно связанные между собой и с другим концом соответствующей гибкой тяги в каждой группе, механизм возврата платформы в исходное положение в виде упомянутых групп грузов, нагружатель в виде зубчатой рейки, установленной на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с активным захватом образца, и пару зубчатых секторов, кинематически связанных с приводом вращения с возможностью периодического и поочередного зацепления с зубчатой рейкой. Платформа изготовлена в форме стержня, к головке пассивного захвата образца с помощью двух гаек прикреплен рычаг, в верхней части стержня с обеих сторон изготовлены две прорези, позволяющие рычагу вместе с головкой пассивного захвата поворачиваться относительно его оси в одном и другом направлении, активный захват не имеет свободного вращения относительно его оси, дополнительно размещены с противоположных сторон свободного конца рычага два блока, закрепленные посредством оси на основании, охватывающие блоки две гибкие тяги, один конец каждой из которых связан с рычагом, а также две группы грузов, последовательно связанные между собой и с другим концом соответствующей гибкой тяги в каждой группе, и механизм возврата стержня в исходное положение в виде упомянутых грузов. Технический результат: расширение функциональных возможностей путем испытания образца не только на ударный изгиб, но и на ударный изгиб с кручением. 4 ил.

Стенд для ударных испытаний образцов материалов // 2584261

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, установленные на нем разгонное устройство, включающее вал с приводом вращения, маховик, установленный на валу, штанги по количеству точек нагружения образца с ударниками для взаимодействия с образцом, установленные с возможностью изменения положения по длине вала, приспособления для создания фрикционного взаимодействия штанг с маховиком, приспособления для возврата штанг в исходное положение и устройство для размещения образца, выполненное с обеспечением взаимодействия образца с ударниками. Стенд снабжен дополнительными маховиками разного радиуса, установленными на валу с возможностью изменения положения по длине вала совместно с соответствующей штангой, с приспособлением для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком и с приспособлением для возврата штанги в исходное положение. Соотношение скоростей ударов в точках на поверхности образца определяется соотношением радиусов маховиков. Технический результат: увеличение объема информации путем обеспечения испытаний не только при одинаковых скоростях, но и при заданных соотношениях скоростей повторных ударов в разных точках на поверхности образца с произвольно регулируемой последовательностью, интервалами и местами нанесения ударов. 1 ил.

Сегментный способ определения прочности ограждающих конструкций // 2622007

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в строительстве при расчете ограждающих конструкций зданий. Способ заключается в том, что в исследуемом месте ограждающей конструкции на всю глубину кирпичной кладки отбирают два керна, первый керн отбирают по центру ложковой стороны наружного ряда кирпичей, второй керн отбирают так, чтобы слой раствора находился в центре керна. Каждый из полученных кернов разрезают на цилиндры, каждый из цилиндров испытывают на прочность ударно-импульсным методом, при этом для цилиндров первого керна удары производят только по поверхности кирпича, а для цилиндров второго керна удары производят только по поверхности раствора. После проведения испытаний цилиндры с помощью раствора укладывают в места их отбора в ограждающей конструкции. По измеренным значениям прочности рассчитывают сопротивление сжатию кирпичной кладки в каждом слое конструкции, соответствующем расположению цилиндров. Достигается повышение точности расчета прочностных характеристик ограждающей конструкции из кирпичной кладки путем обеспечения возможности определения прочности во всех ее слоях по всему сечению конструкции за счет измерения прочности образцов, взятых на всю глубину кладки, и без потери прочности конструкции. 1 табл., 1 ил.

Устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний // 2624404

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Устройство для испытания образцов материалов при многократном возбуждении затухающих колебаний содержит основание, установленные на нем активный и пассивный захваты для образца, траверсу для закрепления активного захвата, траверсу для закрепления пассивного захвата, фиксаторы траверс на основании, упругий элемент, соединенный с траверсой для закрепления активного захвата, груз, соединенный с упругим элементом, шарнирный двухзвенник, одно звено которого выполнено с возможностью взаимодействия с грузом, и два толкателя для поворота звеньев двухзвенника. Устройство дополнительным снабжено толкателем, соединенным с траверсой для закрепления пассивного захвата, а толкатели для поворота звеньев двухзвенника установлены оппозитно. Устройство обеспечивает проведение исследований, как при многократном возбуждении затухающих колебаний, так и при предварительном нагружении и разгрузке с регулированием параметров изменения нагрузки в ходе испытаний. Технический результат заключается в увеличении объема информации, получаемой при исследованиях. 1 ил.

Маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами // 2631528

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Маятниковый копер содержит основание, установленные на ней маятник с грузом и закрепленный на маятнике захват образца, платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника, фиксатор для соединения платформы с осью маятника, привод вращения платформы и упор, расположенный на основании. Копер снабжен дополнительными упорами, выполненными с возможностью взаимодействия с поверхностью образца на разных расстояниях от оси качания маятника, и фиксаторами упоров на основании. Технический результат: увеличение объема информации путем обеспечения исследований при изменении места приложения ударных нагрузок к поверхности образца как при затухающих ударах, так и при повторных ударах разной величины с изменением режимов в ходе испытаний. 1 ил.

Способ определения запаса устойчивости снежного покрова на лавиноопасном склоне // 2643382

Изобретение относится к области лавиноведения, а именно к способам проведения регулярного мониторинга метрических, объемно-массовых и механических параметров снежного покрова для определения состояния его устойчивости на склоне и разработки на основе этой информации локальных прогнозов лавинной опасности в целях предупредительного спуска снежных лавин. Согласно предлагаемому способу на лавиноопасном склоне осуществляют закладку шурфа в безопасном и репрезентативном для контролируемого лавиносбора месте. Затем определяют угол склона (α) в точке закладки шурфа и проводят послойные измерения объемного веса (γi), толщины слоя (hi) и мгновенного предела прочности (σi) для каждого i-того слоя снега в шурфе. После этого определяют давление вышележащих слоев (m) на каждый i-й слой по формуле , после чего определяют запас устойчивости снежного покрова (ni) на лавиноопасном склоне по формуле . При определении мгновенного предела прочности снега (σi), предварительно, с помощью призматического снегозаборника, снабженного круглым отверстием в верхней плоскости, из каждого i-того слоя снежного шурфа вырезают образец снега. Затем в отверстие снегозаборника, перпендикулярно верхней ее плоскости устанавливают цилиндрическую обойму, которую, вращая вокруг оси, внедряют в полость снегозаборника со снегом, продвигая ее вплоть до нижнего его основания. Затем в цилиндрическую обойму устанавливают нагрузочный диск и осуществляют одноосное импульсное сжатие образца в обойме до хрупкого его разрушения. При этом измеряют усилие разрушения образца (Pi) и мгновенный предел прочности снега (σi) для каждого i-того слоя. Затем выявляют слой снега в шурфе, с наименьшим запасом устойчивости, по которому судят об устойчивости снежного покрова на лавиноопасном склоне. Технический результат - повышение точности определения запаса устойчивости снежного покрова. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.