Стенд для исследования энергообмена при техногенном внедрении


 


Владельцы патента RU 2526592:

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

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям, преимущественно, образцов горных пород. Стенд содержит основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма вдоль оси захватов, платформу для перемещения механизма в вертикальном направлении перпендикулярно оси захватов и платформу для перемещения механизма в горизонтальном направлении перпендикулярно оси захватов. Механизм для взаимодействия с образцом выполнен фрезерным. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечения исследований при постепенном удалении материала образца без снятия механической нагрузки. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям, преимущественно, образцов горных пород.

Известен стенд для исследования энергообмена при техногенном внедрении (патент РФ №1793311, кл. G01N 3/08, 1992), содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма перпендикулярно оси захватов.

Недостаток стенда состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при постепенном удалении материала образца без снятия механической нагрузки.

Известен стенд для исследования энергообмена при техногенном внедрении (патент РФ №1837200, кл. G01N 3/08, 1993), содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма перпендикулярно оси захватов.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при постепенном удалении материала образца без снятия механической нагрузки.

Известен стенд для исследования энергообмена при техногенном внедрении (патент РФ №2367925, кл. G01N 3/08, 2009), принимаемый за прототип. Стенд содержит основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма вдоль оси захватов, платформу для перемещения механизма в вертикальном направлении перпендикулярно оси захватов и платформу для перемещения механизма в горизонтальном направлении перпендикулярно оси захватов.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при постепенном удалении материала образца без снятия механической нагрузки. Это не позволяет исследовать энергообмен при техногенном внедрении в горный массив, когда горные машины постепенно вынимают горную массу. Это приводит к перераспределению нагрузок на элементах массива, и при определенных условиях скорость энергоподвода за счет роста напряжений превышает скорость рассеяния энергии, что создает опасные динамические эффекты разрушения. Недостаточные функциональные возможности существующих стендов не позволяют проводить подобные экспериментальные исследования.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечения исследований при постепенном удалении материала образца без снятия механической нагрузки.

Технический результат достигается тем, что стенд для исследования энергообмена при техногенном внедрении, содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма вдоль оси захватов, платформу для перемещения механизма в вертикальном направлении перпендикулярно оси захватов и платформу для перемещения механизма в горизонтальном направлении перпендикулярно оси захватов, согласно изобретению, механизм для взаимодействия с образцом выполнен фрезерным.

На рис.1 представлена схема стенда, вид сверху (рис.1а) и сбоку (рис.1б).

Стенд для исследования энергообмена при техногенном внедрении содержит основание 1, соосно установленные на нем захваты 2, 3 образца 4, устройство для 5 нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм 6 для взаимодействия с образцом, платформу 7 для перемещения механизма вдоль оси захватов, платформу 8 для перемещения механизма в вертикальном направлении перпендикулярно оси захватов и платформу 9 для перемещения механизма в горизонтальном направлении перпендикулярно оси захватов.

Механизм 6 для взаимодействия с образцом выполнен фрезерным.

Механизм 6 снабжен приводом 10 вращения. Платформы 7, 8, 9 приводятся в движение соответствующими винтовыми устройствами перемещения с рукоятками 11, 12, 13. Устройство 5 нагружения образца выполнено гидравлическим и имеет гидроцилиндр с поршнем и насосной станцией (не показана).

Установка работает следующим образом.

С помощью устройства 5 нагружают образец 4 осевой механической нагрузкой заданной величины. Для механической обработки верхней (по чертежу) поверхности образца 4 установку монтируют по схеме, приведенной на рис.1. Включают привод 9 и приводят в действие фрезерный механизм 6. Вращением рукоятки 12 перемещают платформу 8 вниз в вертикальном направлении перпендикулярно оси захватов, приводят механизм 6 в контакт с поверхностью образца и делают в образце выемку заданной глубины. Вращением рукоятки 11 перемещают платформу 7 вдоль оси захватов и расширяют выемку в образце до заданного размера по длине образца. Для механической обработки нижней (по чертежу) поверхности образца установку монтируют так, чтобы механизм 6 контактировал с нижней (по чертежу) поверхностью образца. Обработка образца проводится аналогичным образом. Для механической обработки боковой (по чертежу) поверхности образца боковую фрезу механизма 6 меняют на торцевую, а для выполнения выемки в образце рукояткой 13 перемещают платформу 9 с механизмом 6 в горизонтальном направлении к поверхности образца перпендикулярно оси захватов. Обработка образца проводится аналогично описанной выше. Перемонтаж установки проводится посредством перемещений платформ 7, 8, 9 без изменения уровня механической нагрузки.

Установка обеспечивает исследования в новых условиях - при постепенном удалении материала образца без снятия механической нагрузки, что расширяет функциональные возможности стендов для исследования энергообмена при техногенном внедрении в горный массив.

Стенд для исследования энергообмена при техногенном внедрении, содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма вдоль оси захватов, платформу для перемещения механизма в вертикальном направлении перпендикулярно оси захватов и платформу для перемещения механизма в горизонтальном направлении перпендикулярно оси захватов, отличающийся тем, что механизм для взаимодействия с образцом выполнен фрезерным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям, преимущественно, образцов горных пород. Стенд содержит основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для механической обработки образца и платформу для перемещения механизма относительно оси захватов.

Изобретение относится к области энергетики, к устройствам для исследования термоусталости образцов, подверженных случайным температурным пульсациям в потоке жидкости, и может быть использовано в атомной энергетике и в транспортных энергетических устройствах.

Изобретение относится к испытаниям космической техники, а именно к установкам для имитации тепловых режимов работы элементов космических аппаратов. .

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к устройствам для исследования термоусталости образцов, подверженных случайным температурным пульсациям в потоке жидкости, и может быть использовано в атомной и теплоэнергетике и в транспортных энергетических установках.

Изобретение относится к способам испытания материалов на термоустойчивость. .

Изобретение относится к способам оценки длительной прочности неразрушающим методом. .

Изобретение относится к области температурных измерений, в частности, к определению пространственного распределения температур в теплозащитных конструкциях, подвергнутых высокотемпературному одностороннему нагреву, и может быть использовано при отработке теплозащиты спускаемых космических аппаратов.

Изобретение относится к установкам и стендам для исследования и испытаний лопаток турбомашин двигателей, установок и других турбомашин на термомеханическую усталость.

Изобретение относится к испытаниям, в частности на термостойкость, и заключается в том, что поверхность испытываемого образца материала подвергают циклическому тепловому воздействию, включающему нагрев поверхности и последующее охлаждение, производя при этом контроль поверхности испытываемого образца материала.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания полых изделий на термостойкость. .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для исследования термической усталости конструкционных материалов, и может быть использовано для экспериментального подтверждения расчетного прогноза малоцикловой прочности конструкционных материалов. Устройство состоит из последовательно соединенных между собой газогенератора и рабочей части с образцом конструкционного материала. Газогенератор имеет сменную смесительную головку. Цилиндрическая камера сгорания газогенератора оснащена запальным устройством и дроссельной шайбой. Рабочая часть состоит из соединенных между собой зажимного фланца с центральным отверстием и фланца с установленным на нем образцом. Центральные продольные оси фланца и образца совпадают. Внутренняя цилиндрическая поверхность зажимного фланца образует с поверхностью образца кольцевую щель, которая через торцевые выходные отверстия, выполненные во фланце вокруг образца, соединена с полостью, заканчивающейся выходным соплом. Технический результат: возможность обеспечить необходимые режимы термосилового нагружения образцов с моделированием натурного термонапряженного состояния исследуемых конструкционных материалов различных агрегатов, работающих в условиях переменных тепловых режимов. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для оценки термомеханической усталости материала, который подвергается воздействию горячего теплового потока. Устройство содержит образец для испытаний, имеющий "горячую" стенку с наружной поверхностью, которая подвергается воздействию теплового потока, и внутренней поверхностью, от которой отходят параллельные полосы, прикрепленные к этой внутренней поверхности и образующие между собой параллельные каналы; промежуточную часть, имеющую параллельные ребра, форма и размеры которых обеспечивают возможность их вставки в указанные каналы между полосами с образованием прохода в области внутренней поверхности горячей стенки для циркуляции охлаждающей жидкости. Проход состоит из множества параллельных сегментов, отделенных друг от друга указанными полосами, а сечение прохода задано путем вставки ребер в указанные параллельные каналы. Устройство также содержит опору, на которой установлены образец и промежуточная часть, имеющая проходы, связанные с концами прохода для циркуляции охлаждающей жидкости; контур циркуляции охлаждающей жидкости, и нагревающие средства. Технический результат: возможность создания условий тестирования моделей, соответствующих реальным промышленным условиям, а также обеспечение возможности воздействовать высокими уровнями теплового потока с относительно простыми средствами нагревателя при одновременном наличии ресурса системы охлаждения, который соответствует "промышленным" системам. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быт использовано при испытаниях изделий на термическую стойкость. Заявлен способ испытаний полых изделий на термостойкость, заключающийся в нагреве изделия изнутри и охлаждении снаружи. Согласно изобретению внутрь изделия помещают нагреватель из теплоемкого материала, а изделие с нагревателем помещают в заполненную инертным газом капсулу из жаростойкого материала. Капсулу с изделием герметизируют, после чего полученную сборку нагревают до температуры не более допустимой температуры капсулы и осуществляют выдержку при указанной температуре до состояния выравнивания температуры всех составляющих изделия. Затем сборку охлаждают до заданной температуры с заданной скоростью, изделие извлекают из капсулы, а о термостойкости изделия судят по наличию в нем дефектов сверх допустимых величин. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

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. Сущность: отслеживается разница между деформациями, получаемыми в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения, осуществляется контроль нагрузки на образец и своевременное ее снижение таким образом, что напряжения в сечении образца остаются постоянными до начала разрушения образца. Устройство содержит резервуар, заполненный агрессивным раствором, раму силовой установки, подвижную и неподвижную траверсы с цилиндрическими шарнирами для реализации сосредоточенного нагружения на железобетонный образец. В качестве нагрузочного устройства использована рычажная система с применением в качестве груза воды, заполняющей резервуар, оборудованный отводной трубкой с вентилем, работа которого регулируется изменением показателей тензометрических приборов на образце. Технический результат: возможность экспериментально определять градиент изменения длительной прочности во времени от начала приложения нагрузки и коррозионного воздействия среды до разрушения опытного образца нагруженного и корродирующего бетона при заданном неизменном значении напряжений в сечении образца с использованием более усовершенствованной по сравнению с прототипом модели испытательного стенда. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области контроля и диагностики совокупности эксплуатационных свойств износостойких покрытий, связанных, прежде всего, с твердостью, адгезионной прочностью, износостойкостью, и может быть использовано в машиностроении, судостроении и других отраслях, а также для покрытий, находящихся в условиях циклического нагружения, связанных, прежде всего, с эрозионной стойкостью поверхности. Сущность: осуществляют воздействие индентором на образец с износостойкими покрытиями деформирующей нагрузкой до разрушения покрытия и оценивают результаты воздействия. Воздействие осуществляют с помощью высокоскоростной струи жидкости, используемой в качестве индентора, со скоростью 300…1000 м/с на образцы, предварительно прошедшие циклическое нагружение, имеющее волновой нестационарный характер, а оценивают результаты воздействия по скорости струи, при которой начинается интенсивное разрушение покрытия или по скорости подачи сопловой головки относительно поверхности диагностируемого образца или изделия, при которой начинается интенсивное разрушение покрытия, или по длине гидрокаверны от точки начала воздействия до точки полного разрушения покрытия или по глубине и ширине гидрокаверны. Технический результат: расширение возможностей контроля и диагностики устойчивости покрытия к действию внешних нагрузок для определения остаточного ресурса покрытий на образцах. 5 ил.
Наверх