Способ определения предела прочности древесины на скалывание



Способ определения предела прочности древесины на скалывание
Способ определения предела прочности древесины на скалывание
Способ определения предела прочности древесины на скалывание

 


Владельцы патента RU 2535528:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)

Изобретение относится к методам определения эксплуатационных характеристик строительных материалов, конкретно к способам определения прочности древесины различных пород на скалывание. Сущность: устанавливают образец в нагрузочное устройство и нагружают его до разрушения. Образец имеет форму бруса с противоположными сквозными вырезами, внутренние границы которых находятся в одной плоскости, причем расстояние между ними не менее 30 мм, а их высота не менее 10 мм, при этом образец устанавливают непосредственно в нагрузочное устройство и подвергают центральному осевому нагружению. Технический результат: упрощение способа испытания образцов при определении предела прочности древесины на скалывание, а также упрощение сложной оснастки для проведения испытаний, исключающее использование дополнительных приспособлений. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к методам определения эксплуатационных характеристик строительных материалов, конкретно к способам определения прочности древесины различных пород на скалывание.

Известны различные способы определения прочностных характеристик как древесины, так и клеевых соединений, например описанные в справочнике проектировщика А.И. Отрешко М., 1957 г. стр.32. Здесь образец Т-образной формы нагружается так, чтобы в контактном слое возникли касательные напряжения. Такой способ сложен в реализации.

Наиболее близким как по технической сущности, так и по набору технологических операций является способ, изложенный в ГОСТ 16483.5-73 «Древесина. Методы определения прочности на скалывание вдоль волокон». Здесь требуется изготовить экспериментальный образец Т-образной формы, в котором граница между полкой и стенкой расположена вдоль волокон. Этот образец зажимается полкой в испытательное устройство, а к стенке прикладывается нагрузка. При этом на границе полки и стенки возникают касательные напряжения. В тот момент, когда они достигают предела прочности, происходит разрушение. Предел прочности вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади разрушения.

Недостатком этого способа помимо сложности в реализации, является необходимость использования дополнительных приспособлений для закрепления испытываемого образца в нагружающем устройстве.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в упрощении способа определения прочности древесины на скалывание, а также в упрощении процесса испытаний, исключающего применение дополнительных приспособлений для его проведения.

Технический результат состоит в упрощении способа испытания образцов при определении предела прочности древесины на скалывание, а также в упрощении сложной оснастки для проведения испытаний, исключающем использование дополнительных приспособлений.

Технический результат достигается тем, что в известном способе определения предела прочности древесины на скалывание путем установки образца в нагрузочное устройство и последующего его нагружения до разрушения особенностью является то, что образец имеет форму бруса с противоположными сквозными вырезами, внутренние границы которых находятся в одной плоскости, причем расстояние между ними не менее 30 мм, а их высота не менее 10 мм, при этом образец устанавливают непосредственно в нагрузочное устройство и подвергают центральному осевому нагружению.

При этом волокна древесины образца расположены вдоль направления усилия нагружения, радиально или тангенциально к направлению усилия нагружения.

В испытываемом образце с противоположных сторон на определенном расстоянии друг от друга вырезают две щели так, чтобы их внутренние грани находились в одной плоскости. Высота этих щелей должна быть не менее значения пластических деформаций, предшествующих разрушению.

Предлагаемая форма образца для испытаний приведена на чертежах.

На фиг.1 изображен образец с тангенциальным расположением волокон, где показано: вырез - 1, линия скалывания - 2, прикладываемая нагрузка - Р, высота линии скалывания - h, толщина образца - b, высота выреза - а.

На фиг.2 изображен образец с радиальным расположением волокон, где показано: вырез - 1, линия скалывания - 2, прикладываемая нагрузка - Р, высота линии скалывания - h, толщина образца - b.

На фиг.3 показано направление скалывающего усилия относительно ориентации волокон в древесине, А - при тангенциальном расположении волокон, Б - при радиальном расположении волокон.

Сведения, подтверждающие осуществление изобретения.

Подготавливают образец для испытания в виде бруса с противоположными сквозными вырезами, внутренние границы которых находятся в одной плоскости. Расстояние между вырезами не менее 30 мм, а их высота не менее 10 мм. Подготовленный таким образом образец устанавливают под пресс и подвергают центральному осевому нагружению до разрушения. При этом фиксируют величину разрушающей прикладываемой нагрузки Р. Скалывание происходит по плоскости, соединяющей границы вырезанных щелей. Предел прочности на скалывание R определяют как отношение прикладываемой нагрузки Р к площади разрушения, которая определяется умножением толщины образца b на высоту линии скалывания h. R = P b h .

Преимуществами предлагаемого способа является то, что для его реализации не требуется никаких дополнительных приспособлений, простота подготовки образца для испытаний, а также сокращение времени проведения испытаний.

1. Способ определения предела прочности древесины на скалывание путем установки образца в нагрузочное устройство и последующего его нагружения до разрушения, отличающийся тем, что образец имеет форму бруса с противоположными сквозными вырезами, внутренние границы которых находятся в одной плоскости, причем расстояние между ними не менее 30 мм, а их высота не менее 10 мм, при этом образец устанавливают непосредственно в нагрузочное устройство и подвергают центральному осевому нагружению.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокна древесины образца расположены вдоль направления усилия нагружения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокна древесины образца расположены радиально к направлению усилия нагружения.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокна древесины образца расположены тангенциально к направлению усилия нагружения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для использования при реставрации окклюзионной поверхности комбинированных зубных протезов любой протяженности, поврежденной при частичных сколах керамического облицовочного покрытия.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на прочность при постоянной и переменной нагрузках при комнатной и повышенной температурах и может быть применена в заводской и исследовательской лабораториях.

Изобретение относится к области исследования, а именно измерения механических свойств твердых материалов, например твердых геологических пород в условиях гидростатического давления, и может быть использовано для оценки их качества, а именно их прочности и модуля упругости при сжатии.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам для механических испытаний растяжением, например геосинтетических материалов для дорожных покрытий и т.д., и может применяться в соответствующих областях техники.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к нагружающим механизмам установок для испытания образцов материалов на ползучесть и длительную прочность при комнатной температуре, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях.

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств трикотажных полотен для одежды в текстильной и легкой промышленности.

Изобретение относится к области строительства и машиностроения, а именно, к определению физико-механических свойств изделий, и может быть использовано для исследования прочностных свойств твердых материалов.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для определения предела прочности хрупких и малопрочных материалов. Стенд содержит основание, опоры, нагружающее устройство, снабженное силоизмерителем, и образец в виде диска, размещенный между опорами через прокладки из материала, модуль упругости которого меньше модуля упругости материала образца, причем одна из опор жестко закреплена на основании и является неподвижной, а другая опора - подвижная и соединена через шток с нагружающим устройством.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения физико-механических свойств образцов. Реверсор содержит попарно соединенные направляющими колонками внешние и внутренние траверсы с отверстиями, силовой шток и две соединительные втулки, установленные в отверстиях траверс и связанные с внешними траверсами.

Изобретение относится к механическим испытаниям горных пород и материалов, имеющих хрупкий характер разрушения, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях.

Изобретение относится к испытательной технике для определения механических свойств материалов и изделий. Преимущественная область применения - исследование эксплутационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов и другого оборудования АЭС. Особенность испытательной гидравлической машины состоит в том, что основной силовой гидроцилиндр и дополнительный гидроцилиндр выполнены раздельно, что обеспечивает упрощение конструкции и соответствующее повышение технологичности изготовления и обслуживания. Введение в конструкцию машины подвижной траверсы, сопряженной с колоннами посредством антифрикационных втулок с закрепленными на ней последовательно соединенными между собой датчиком силы и захватом и соединенной с плунжером силового гидроцилиндра, исключает возможность передачи поперечных нагрузок, воспринимаемых упругой мембраной, на датчик силы и плунжер силового гидроцилиндра независимо от его вылета. Крепление второго захвата на штоке, подвижно сопряженном с поперечной силовой рамы посредством линейного гидростатического подшипника (втулки), и соединение плунжера дополнительного гидроцилиндра посредством датчика малых нагрузок со штоком и захватом обеспечивают плавность нагружения и требуемую точность силоизмерения. Технический результат - повышение стабильности метрологических показателей. 1 ил.

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

Изобретение относится к области испытания материалов и может быть использовано для определения сопротивления протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей класса прочности К65 и выше с ударной вязкостью более 2,5 МДж/м2. Сущность: от трубы отбирают несколько заготовок, которые подвергают предварительной пластической деформации сжатием, причем величина предварительной пластической деформации не превышает 45%. Из каждой заготовки изготавливают не менее чем по три поперечных образца, которые испытывают на ударный изгиб. Выявляют зависимость относительного значения ударной вязкости от величины предварительной пластической деформации. Сопротивление протяженному вязкому разрушению определяют по величине предварительной пластической деформации, соответствующей началу интенсивного снижения ударной вязкости. Технический результат: обеспечение возможности достоверно определять сопротивление протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей класса прочности К65 и выше с ударной вязкостью более 2,5 МДж/м2 и сопоставлять качество нескольких подобных материалов разных производителей. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к механическим испытаниям на растяжение хрупких образцов из композиционных материалов и предназначено для авиастроения, судостроения, машиностроения, атомной энергетики. Сущность изобретения: накладки одинаковых с образцом размеров и формы, выполненные из материала, обеспечивающего суммарную жесткость обеих накладок, меньшую или равную жесткости исследуемого образца, наклеивают на двух противоположных поверхностях образца, в результате получают лабораторную сборку, которую размещают в цанговых захватах испытательной машины. Каждый захват устанавливают между краем торца и началом дуги галтели сборки. На поверхность сборки устанавливают экстензометр. Прикладывают нагрузку к сборке и по показаниям экстензометра получают кривую «деформация-напряжение» лабораторной сборки, из которой восстанавливают диаграмму деформирования образца. Напряжение в образце σo выражают через напряжения лабораторной сборки σлс и накладки σп, при условии равенства деформации, по формуле σо=3·σлс-2·σп. Технический результат: возможность выполнения принципа Сен-Венана и, соответственно, создание однородного напряженного состояния в рабочей части образца из хрупкого материала; создание одноосного растяжения в рабочей части образца из исследуемого материала, исключение изгиба; получение большего количества точек измерения усилия на одинаковой базе деформации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области определения прочностных свойств металлов и их сплавов путем приложения растягивающих нагрузок к стандартным плоским или круглым образцам исследуемых металлов, геометрические размеры которых регламентируются ГОСТ 10006-80. Сущность: осуществляют осевое растяжение плоских и круглых образцов с фиксированной скоростью деформации, и определение температуры испытания. Коэффициент динамической вязкости металлов и эффективную энергию разрушения определяют по формулам: для плоского и круглого образца, используя значения предела прочности, предела текучести, относительного удлинения металлов при растяжении стандартных образцов, скорости деформации, при которой растягивается образец, модуля Юнга и скорости звука продольных волн в металле. Технический результат: возможность при исследовании конструкций из металла под действием реальных нагрузок и скоростей деформаций вплоть до разрушения основывать прогноз по эксплуатационной надежности выбранного материала на основании количественных оценок параметров (σb, σ02, δ5, έ, µ, А*). 3 табл.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам испытания строительных материалов на прочность, и может быть использовано при определении прочностных характеристик строительных материалов с получением нисходящей ветви диаграммы растяжения. Сущность: осуществляют деформирование образца путем приложения к нему растягивающих нагрузок, измерение деформаций и нагрузок и построение полной диаграммы растяжения. Испытываемый образец растягивают, перераспределяя действующее на него усилие между упругими элементами, взаимодействующими с рычагом, замеряют деформации в упругих элементах компенсатора и нагружающего устройства, по которым определяют фактическое усилие, действующее на образец в процессе испытания. Технический результат: упрощение, повышение точности и информативности испытания. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов. Сущность: испытывают одновременно два объекта испытаний. На каждый объект действует нагрузка одной и той же величины. Разные объекты имеют разную длину и площадь сечения, при этом площадь сечения объекта прямо пропорциональна его длине. Один объект представляет собой образец, площадь сечения которого So, длина Lo, а другой объект представляет собой два рядом расположенных образца, нагружаемых одновременно одинаковыми силами, каждый из этих двух образцов имеет площадь сечения So, длину 2×Lo. Оба объекта одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов, перекинутых через ролики, вращающиеся без трения вокруг неподвижно закрепленных осей, связывают между собой. На ролике устанавливают стрелочный индикатор. Другие одноименные концы объектов с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов крепят к подвижной жесткой легкой траверсе. Объекты крепят так, что при нагружении они и линия действия приложенной к этой траверсе нагрузки располагаются вдоль параллельных прямых. Посередине между точками крепления образцов к траверсе предусмотрена зона приложения нагрузки. О достижении предела линейности механических свойств материала судят по величине угла поворота стрелочного индикатора. Технический результат: облегчение процедуры поддержания пропорциональности нагрузок, действующих на два разных образца для каждого момента времени, отсчитываемого от начала процесса. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов. Сущность: испытывают одновременно два объекта испытаний, причем на каждый объект действует нагрузка одной и той же величины. Разные объекты имеют разную длину и площадь сечения. Площадь сечения объекта прямо пропорциональна его длине. Один объект представляет собой образец, площадь сечения которого So, длина Lo, а другой объект представляет собой два рядом расположенных образца, нагружаемых одновременно одинаковыми силами. Каждый из этих двух образцов имеет площадь сечения So, длину 2×Lo. Два объекта испытаний одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов закрепляют на жесткой неподвижной станине, а другими одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов крепят к легкой подвижной жесткой траверсе. Расстояние между точками крепления соответствующих гибких элементов к жесткой станине и между точками крепления соответствующих гибких элементов к легкой подвижной жесткой траверсе одинаково. Посередине между точками крепления соответствующих гибких элементов к этой подвижной траверсе расположена точка приложения внешней нагрузки. О том, что при нагружении достигнут предел линейности механических свойств материалов судят по величине угла поворота легкой подвижной траверсы, с помощью которой передают нагрузку на объекты испытаний. Технический результат: облегчение процедуры поддержания пропорциональности нагрузок, действующих на два разных образца для каждого момента времени, отсчитываемого от начала процесса. 1 табл. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания образцов строительных материалов на совместное действие усилий растяжения, среза и изгиба, и позволяет испытывать образцы материалов при различных комбинациях нагружения их усилиями растяжения, среза и изгиба в совокупности с разрывной машиной. Устройство содержит соосные захваты для крепления образца, дугообразные рычаги, соединенные с захватами, и платформы, опирающиеся на стенки захватов. Дугообразные рычаги, выполненные в виде коромысел с отверстиями, с помощью болтов соединены с захватами образца и с платформами, опирающимися на стенки захватов. Центры отверстий дугообразного рычага, соединенного с верхним захватом лежат на одной окружности с центрами отверстий рычага, соединенного с нижним захватом. Технический результат: расширение функциональных возможностей путем нагружения образца не только до разрушения его усилием растяжения, среза или изгиба, но и до разрушения его совместным действием усилий растяжения, среза и изгиба при фиксированном соотношении между величиной усилия при растяжении, величиной усилия при срезе и величиной изгибающего момента. 7 ил.
Изобретение относится к способу изготовления плоских образцов из высокоэластичных полимеров и других материалов, способных испытывать большие деформации в результате нагрузки, для проведения экспериментов на двухосное растяжение. Сущность: осуществляют выкраивание крестообразного образца из плоской пластины с заданной рабочей зоной и рукавами, равномерно разрезанными на тяги, передающими нагрузку, прикрепляемыми одним концом к рабочей зоне, а другим - к захватам испытательной машины. Тяги закрепляют в захватах веерообразно, при этом внутри рукава тяги в захватах располагают равномерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Технический результат: уменьшение искажения полей деформации и напряжений в исследуемой области за счет веерного расположения тяг в захватах испытательной машины, а также создание однородного поля напряжений и деформаций в рабочей области. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх