установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе

Классы МПК:G01N3/08 путем приложения растягивающих или сжимающих статических нагрузок
G01N3/20 путем приложения постоянных изгибающих моментов
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-06-29
публикация патента:

Изобретение относится к испытательной технике. Установка содержит раму, установленные на раме захват образца и нагружатели, выполненные в виде направляющей, размещенного в каждой направляющей гидроцилиндра, взаимодействующего с плунжером гидроцилиндра толкателя с инерционным грузом, фиксатора положения толкателя на направляющей и измерителя перемещения груза. Установка также имеет дополнительные нагружатели, выполненные аналогично основным нагружателям и установленные оппозитно им, и опорные площадки, предназначенные для передачи нагрузки на образец. Оппозитно установленные нагружатели выполнены с возможностью нагружения образца как равными, так и разными усилиями. Технический результат: возможность проведения испытаний при отдаче энергии упругой деформации изгиба, сжатия, совместно сжатия и изгиба как растянутых, так и сжатых слоев изогнутого образца. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе, патент № 2413196

установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе, патент № 2413196

Формула изобретения

1. Установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе, содержащая раму, установленные на раме захват образца и нагружатели, выполненные в виде направляющей, размещенного в каждой направляющей гидроцилиндра, взаимодействующего с плунжером гидроцилиндра толкателя с инерционным грузом, фиксатора положения толкателя на направляющей и измерителя перемещения груза, отличающаяся тем, что она имеет дополнительные нагружатели, выполненные аналогично основным нагружателям и установленные оппозитно им, и опорные площадки, предназначенные для передачи нагрузки на образец, причем оппозитно установленные нагружатели выполнены с возможностью нагружения образца как равными, так и разными усилиями.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что опорные площадки имеют разную опорную площадь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известна установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе (патент РФ № 1675736, кл. G01N 3/20, 1991), содержащая раму, установленные на раме захват образца и нагружатели, выполненные в виде направляющей, размещенного в каждой направляющей гидроцилиндра, взаимодействующего с плунжером гидроцилиндра толкателя с инерционным грузом, фиксатора положения толкателя на направляющей и измерителя перемещения груза.

Недостаток установки состоит в отсутствии возможности проведения испытаний образцов при исследовании отдачи энергии упругой деформации изгиба, сжатия, совместно сжатия и изгиба как растянутых, так и сжатых слоев изогнутого образца.

Известна установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе (патент РФ № 1793317, кл. G01N 3/20, 1992), содержащая раму, установленные на раме захват образца и нагружатели, выполненные в виде направляющей, размещенного в каждой направляющей гидроцилиндра, взаимодействующего с плунжером гидроцилиндра толкателя с инерционным грузом, фиксатора положения толкателя на направляющей и измерителя перемещения груза.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проведения испытаний образцов при исследовании отдачи энергии упругой деформации изгиба, сжатия, совместно сжатия и изгиба как растянутых, так и сжатых слоев изогнутого образца.

Известна установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе (патент РФ № 1837202, кл. G01N 3/20, 1993), принимаемая за прототип. Установка содержит раму, установленные на раме захват образца и нагружатели, выполненные в виде направляющей, размещенного в каждой направляющей гидроцилиндра, взаимодействующего с плунжером гидроцилиндра толкателя с инерционным грузом, фиксатора положения толкателя на направляющей и измерителя перемещения груза.

Недостаток установки также состоит в отсутствии возможности проведения испытаний образцов при исследовании отдачи энергии упругой деформации изгиба, сжатия, совместно сжатия и изгиба как растянутых, так и сжатых слоев изогнутого образца. Это снижает информативность исследований процессов обмена энергией при деформировании и разрушении.

Техническим результатом изобретения является увеличение информативности исследований путем проведения испытаний при отдаче энергии упругой деформации изгиба, сжатия, совместно сжатия и изгиба как растянутых, так и сжатых слоев изогнутого образца.

Технический результат достигается тем, что установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе, содержащая раму, установленные на раме захват образца и нагружатели, выполненные в виде направляющей, размещенного в каждой направляющей гидроцилиндра, взаимодействующего с плунжером гидроцилиндра толкателя с инерционным грузом, фиксатора положения толкателя на направляющей и измерителя перемещения груза, согласно изобретению она имеет дополнительные нагружатели, выполненные аналогично основным нагружателям и установленные оппозитно им, и опорные площадки, предназначенные для передачи нагрузки на образец, причем оппозитно установленные нагружатели выполнены с возможностью нагружения образца как равными, так и разными усилиями.

Технический результат достигается также тем, что опорные площадки имеют разную опорную площадь.

На чертеже представлена схема установки.

Установка для испытания образца материала при многоточечном изгибе содержит раму 1, установленные на раме захват 2 образца 3 и нагружатели 4, 5, выполненные в виде направляющей 4, размещенного в каждой направляющей гидроцилиндра 6, взаимодействующего с плунжером 7 гидроцилиндра толкателя 8 с инерционным грузом 9, фиксатора 10 положения толкателя 8 на направляющей 4 и измерителя 11 перемещения груза 9.

Установка имеет дополнительные нагружатели 12, 13, выполненные аналогично основным нагружателям 4, 5 и установленные оппозитно им, и опорные площадки 14, предназначенные для передачи нагрузки от толкателей 8 на образец 3. Оппозитно установленные нагружатели выполнены с возможностью нагружения образца как равными, так и разными усилиями.

Опорные площадки 14 имеют разную опорную площадь.

Установка имеет насосную станцию 15 для обслуживания гидроцилиндров 6 нагружателей.

Установка работает следующим образом.

Включают насосную станцию 15 и гидроцилиндрами 6 через плунжеры 7, толкатели 8 и опорные площадки 14 нагружают образец 3. Если усилия на толкателях 8 нагружателей 4 и 12 равны, то образец нагружается только сжатием между опорными площадками толкателей этих нагружателей. Если усилия нагружателей 4 и 12 разные, то, кроме сжатия на указанном выше участке, образец нагружается изгибом по отношению к захвату 2 с усилием изгиба, равным разности усилий на этих нагружателях. Аналогичное воздействие на образец оказывает пара нагружателей 5 и 13, нагружая образец сжатием между соответствующими опорными площадками и изгибом по отношению к участку образца, обслуживаемому нагружателями 4 и 12. После достижения заданного напряженно-деформированного состояния образца определяют его способность к отдаче энергии упругого деформирования, для чего в заданном порядке выключают фиксаторы 10 соответствующих толкателей 8. Упругое восстановление материала образца перемещает толкатель и инерционный груз пропорционально отдаваемой энергии упругой деформации, величина которой фиксируется датчиками 11 по перемещениям инерционных грузов 9. Определяются комплексные показатели энергоотдачи от накопленной энергии сжатия и изгиба как со стороны растянутых, так и со стороны сжатых слоев изогнутого образца. Для определения энергоотдачи деформациями сжатия образец нагружают только сжатием, для определения энергоотдачи только от деформаций изгиба образец нагружают только изгибом. Если оппозитные опорные площадки 14 имеют разную опорную площадь, то сжатый участок образца имеет неравномерно распределенные по толщине напряжения сжатия: напряжения увеличиваются по мере приближения к площадке с меньшей опорной площадью.

Установка обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при исследовании отдачи энергии упругой деформации изгиба, сжатия, совместно сжатия и изгиба как растянутых, так и сжатых слоев изогнутого образца. Это существенно расширяет объем информации, особенно при исследовании энергоотдачи при разрушении мощных плит и балок в геомеханике.

Класс G01N3/08 путем приложения растягивающих или сжимающих статических нагрузок

машина для испытаний материалов на ползучесть и длительную прочность (варианты) -  патент 2529780 (27.09.2014)
нагружающий механизм установки для испытания образцов материала на ползучесть и длительную прочность-одних на растяжение, а других на изгиб с кручением -  патент 2527317 (27.08.2014)
способ определения закрепленности петли в структуре трикотажного полотна -  патент 2526112 (20.08.2014)
способ испытания конструкций при осевом и внецентренном приложении знакопеременных нагрузок и стенд для его осуществления -  патент 2523074 (20.07.2014)
стенд для испытания образцов из хрупких и малопрочных материалов -  патент 2523037 (20.07.2014)
реверсор для исследования физико-механических свойств образцов -  патент 2521727 (10.07.2014)
способ определения механических свойств образцов горных пород и материалов -  патент 2521116 (27.06.2014)
способ определения количества антиоксидантов в авиакеросинах -  патент 2519680 (20.06.2014)
центробежная установка для исследования энергообмена при разрушении -  патент 2518242 (10.06.2014)
центробежная установка для испытания образцов материалов при энергообмене -  патент 2517817 (27.05.2014)

Класс G01N3/20 путем приложения постоянных изгибающих моментов

установка для испытания образцов материалов на изгиб -  патент 2528120 (10.09.2014)
устройство для контроля прочности железобетонных конструкций -  патент 2527263 (27.08.2014)
способ получения чистого изгиба балки постоянного сечения и устройство для его осуществления -  патент 2526787 (27.08.2014)
стенд для испытания длинномерных образцов при многоточечном изгибе -  патент 2511712 (10.04.2014)
стенд для испытания образцов материалов при многоточечном изгибе -  патент 2510006 (20.03.2014)
способ измерения жесткости оптического кабеля при низких температурах -  патент 2506559 (10.02.2014)
способ определения остаточных напряжений и энергетических характеристик газотермических покрытий -  патент 2499244 (20.11.2013)
устройство для испытания на устойчивость -  патент 2492445 (10.09.2013)
устройство для испытания плоских облученных образцов на релаксацию напряжения при изгибе -  патент 2489700 (10.08.2013)
установка для испытания образцов на усталость при сложном напряженном состоянии -  патент 2486490 (27.06.2013)
Наверх