Устройство для исследования физико-механических свойств твердеющих материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 900187 (51) Дополнительное к авт. санд-ау— (22)ЗаЯвлено 30.05 77 (21) 2771895/29-33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 23.01. 82. Бюллетень М 3

Дата опублнкованмя описания 23.0 1.82 (53)NL. Кл.

G 01 и 33/38

1Ъеударствошый каннтет

СССР ню лелем нзебретеннй н етхрытнй (53) УДК 620.! (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф.Б.Нежинов и В.Н.Суховеев (71) Заявмтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЕЮЩИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к физикомеханическим исследованиям, а именно к исследованию твердеющих материалов конструкций, работающих в условиях сложно-напряженного состояния, изменяющихся тепловых режимов и повышенной влажности.

Известно устройство для исследования физико-механических свойств твердеющих материалов, содержащее насадку с отверстиями, закрепленную на датчике, и контактные элементы, выполненные игольчатыми и размещенными с возможностью продольного перемещения в отверстиях насадки (13 .

1S

Однако в случае установки датчика в исследуемую среду из твердеющего материала закрепленная на корпусе насадка препятствует акустическому контакту эластичной звукопроводящей прокладки с окружающей средой.

В этом случае незначительный акустический контакт осуществляется лишь через игольчатые контактные элементы. Учитывая большое затухание в эластичной звукопроводящей прокладке мощность излучаемого сигнала будет весьма незначительная. Кроме того, эаклинивание игл вследствие попадания частиц исследуемого материала в отверстия насадки может привести к проскальзыванию игольчатых контактных элементов и потере акустического контакта ср средой, например, при совместном воздействии тепловых и механических наГрузок.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для ис= следования физико-механических свойств твердеющих материалов, содержащее корпус с установленными в нем на жесткой пластине акустическим преобразователем, соединенным с коаксиальным кабелем(2 .

Недостатками известного устройства являются возможность заклинивания подвижной части датчика, например, вследствие попадания в промежуток

90018 между направляющей обоймой и мембранной частью исследуемого материала его компонентов или в результате механического и теплового воздействия. Кроме того, при сложно-напряженном состоянии исследуемого материала и одновременном воздействии температуры существует вероятность потери акустического контакта между рабочей поверхностью датчика и исследуе- !О мым материалом вследствие различного характера деформаций по различным направлениям. Кроме того, данный датчик не герметичен и может излучать сигналы не только рабочей поверхнос- !5 ,тью, но и через корпус.

Цель изобретения - повышение надежности и точности исследования в условиях сложно-напряженного состояния при повышенных температурах и влаж- 2р ности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования физико-механических свойств твердеющих материалов, содержащее корпус с уста- 25 новленным в нем на жесткой пластине акустическим преобразователем, соединенным с коаксиальным кабелем, снабжено гибкой пластиной, соединенной с корпусом и жесткой пластиной, а щ также поджимающим акустический преобразователь приспособлением, причем корпус покрыт звукопоглощающим материалом, а жесткая пластина снабжена анкерами. Э5

Кроме того, поджимающее акустический преобразователь приспособление выполнено в виде контактирующих друг с другом контактной пластины, цилинд. 40 рической прокладки, фигурной шайбы и гайки, а коаксиальный кабель закреплен в корпусе с помощью гайки, клинового зажима, шайбы и проклад ки.

При этом свободные концы анкеров

45 расположены в разных плоскостых.

Причем акустический преобразователь соединен с жесткой и контактной пластинами токопроводящим клеем.

На фиг. 1 изображено устройство для исследования физико-механических характеристик твердеющих материалов, разрез, на фиг. 2 — вид А на фиг.

Акустический преобразователь 1, например из пьезокерамики ЦГС-.19, установлен на жесткой металлической пластине 2, к которой с противопо7 4 ложной стороны закрепляются разнодлинные анкера 3, свободные концы которых расположены в разных плоскостях., форма анкеров может быть различной, Наиболее целесообразна Т-об-. разная форма с разной длиной анкеров по периферии и центру.

Иесткая пластина 2 крепится к корпусу 4 устройства через гибкую пластину 5, например, контактной сваркой. Поджимающее акустический преобразователь 1 приспособление, выполненное в виде контактирующи друг с другом контактной пластины 6„ цилиндрической пластины 7, фигурных гайки 8 и шайбы 9, причем фигурная шайба 9 упирается в прокладку 10.

Для закрепления коаксиального кабеля 11 в устройстве имеется клиновой зажим, выполненный в виде цилиндра 12 с конусной выемкой и разрезанного корпуса 13 и установленный между гайкой 14 и шайбой 15. Для герметизации кабельного прохода в специальный выем гайки 8 устанавливается уплстняющее кольцо 16 иэ упругого материала. Для герметизации устройства все свободные полости со стороны гайки 14 и до гайки 8 при сборке могут быть выполнены герметиком либо полимеризующимся компаундом.

Для устранения акустической связи устройства через боковую поверхность корпуса при креплении его в иэделии оно снабжено снаружи звукопоглощающим покрытием 17, выполненным из упругого материала, одновременно обеспечивающего свободу перемещения устройства вдоль продольной оси в условиях совместного воздействия механических и температурных нагрузок, что способствует обеспечению постоянного и надежного акустического контакта за счет анкеров 3 независящих от величины продольных и поперечных деформаций, В случае работы устройства в условиях повышения температур все упругие элементы и герметизирующие составы выполняются из термс стойких материалов.

Устройство работает следующим образом.

После сборки устройство устанавливают в форму или опалубку конструкции перед ее заполнением исследуемым

900187 4

2.Авторское свидетельство СССР и 260271, кл.. G 01 N 33/38, 1968. материалом, например перед бетонированием.

Ультразвуковой сигнал акустического преобразователя 1 через жесткую пластину 2 поступает в исследуе- 5 мый материал независимо от того, в какой он находится фазе: жидкой или твердой.

После эатвердевания исследуемого материала акустический преобразова- 1в тель 1 через жесткую пластину 2 с анкерами 3 механически связан с окружающей средой, чем обеспечивается надежный вкус"ический контакт между исследуемым материалом и

IS акустическим преобразователем 1.

8 дальнейшем перемещения исследуемого материала вследствие деформирования происходят совместно с жесткой пластиной 7 и акустическим преобразователем 1. Следовательно, рабочая часть устройства имеет постоянный и неизменный контакт с исследуемым материалом и не теряет связи с ним вплоть до разрушения исследуемого материала.

Коаксиальный кабель 11 обжат клиновым зажимом и прокладкой 16, что обеспечивает надежную герметизацию устройства. Наличие в устройстве звукопоглощающего материала 17, которым покрыт корпус 4, обеспечивает свободу перемещения устройства вдоль продольной оси в условиях совместного воздействия механических и тем- зз пературных нагрузок.

Рабочий температурный диапазон практически ограничен лишь допустимыми рабочими температурами акустического преобразователя и коаксиального ка- 40 беля, которые могут быть достаточно высокими.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования физико-механических свойств твердеющих материалов, содержащее корпус с установленными в нем на жесткой пласс тине акустическим преобразователем, соединенным с коаксиальным кабелем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности исследования в условиях сложнонапряженного состояния при повышенных температурах и влажности, устройство снабжено гибкой пластиной, соединенной с корпусом и жесткой пластиной,.а также поджимающим акустический преобразователь приспособлением, причем корпус покрыт звукопогло щающим материалом, а жесткая пластина снабжена анкерами.

2. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поджимающее акустический преобразователь приспособление выполнено в виде контактирующих друг с другом контактной пластины, цилиндрической прокладки, фигурной шайбы и гайки, а коаксиальный кабель закреплен в корпусе с помощью гайки, клинового зажима, шайбы и прокладки.

3. Устройство Ilo пп. 1 и 2, о т" л и ч а ю щ е е с я тем, что свободные концы анкеров расположены в разных плоскостях.

4. Устройство по пп.l, 2 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что акустический преобразователь соединен с жесткой и контактной пластинами токопроводящим клеем

Источники информациМ, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

602853, кл. G 01 М 29/04, 1975

900187 г. f

SuBA г.2

Составитель И. Слинько

Техред р,.Бакинец Корректор M,Êîñòà

Редактор Н.Джуган

Заказ 12173/61

Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 с

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4