УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2163715 (13) C1

(51) 7 G01N3/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 28.02.2008 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99113275/28 
(22) Дата подачи заявки: 1999.06.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.06.17 
(45) Опубликовано: 2001.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Приспособления и устройства для исследования механических свойств материалов. - Киев: Наукова думка, 1973, с.49. SU 558088, 15.05.1977. SU 1185170 A, 15.10.1985. RU 2088900 C1, 27.08.1997. US 4107982 A, 22.08.1978. US 4534225 A, 13.08.1985. 
(71) Заявитель(и): Архипов Геннадий Викторович 
(72) Автор(ы): Архипов Г.В.; Волчкова И.В. 
(73) Патентообладатель(и): Архипов Геннадий Викторович 
Адрес для переписки: 660025, г.Красноярск, пр. им. газ. "Красноярский рабочий" 95, КГАЦМиЗ, отдел промышленной собственности 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ 

Изобретение относится к средствам испытаний материалов и может быть использовано для измерения модуля упругости и прочности неметаллических материалов. Устройство для испытания на сжатие состоит из камеры в виде стакана, пуансона и измерительных датчиков. На камеру, в основании которой выполнен паз, установлена крышка с отверстиями под верхнюю часть ступенчатого пуансона и для втулок, в которые установлены измерительные датчики с щупами, упирающимися в выступающую часть пуансона, находящуюся у его нижнего основания. Датчики соединены с измерительным и информационным блоками. На верхнем торце пуансона имеется сферическое углубление, в которое установлена центрирующая плита со сферическим выступом для равномерного распределения давления по площади сечения образца, а на нижнем торце выполнен паз симметрично пазу в основании камеры для фиксации образца по центру. Достигаемым техническим результатом является повышение эффективности работы устройства за счет оперативного получения результатов испытаний. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к испытательной технике для определения физико-механических свойств материалов и может быть использовано для измерения модуля упругости и прочности футеровочных и других материалов, модуль упругости которых не превышает 30000 МПа.

Известно устройство для испытания на сжатие, содержащее камеру в виде стакана для размещения в ней испытуемого образца, пуансон, установленный в камере, и измерительный датчик (Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. М., "Машиностроение", 1973, т.3. с.225-226).

Однако использование этого устройства для испытания на сжатие недостаточно эффективно, т.к. имеет низкую точность измерений, обусловленную возможными перекосами испытуемого образца.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является устройство для испытания образцов на сжатие, включающее камеру для испытаний в виде стакана для установления в ней образца, пуансон для взаимодействия с образцом, установленный в камере с открытого конца стакана, два измерительных датчика, установленных в кронштейнах, которые жестко связаны со стаканом (Приспособления и устройства для исследования механических свойств материалов. Киев: "Наукова думка", 1973 г., с. 49).

Однако использование известного технического решения недостаточно эффективно, т.к. при проведении испытаний возможны перекосы испытуемого образца из-за неравномерного сжатия последнего и помимо сжатия образца учитывается упругая деформация пуансона по всей его высоте, что приводит к искаженным показаниям и снижению достоверности результатов испытаний. К тому же сам процесс испытаний довольно трудоемкий.

Основная задача изобретения заключается в создании устройства, позволяющего увеличить эффективность испытаний, точность и достоверность показаний за счет обеспечения равномерного сжатия образца, исключения показаний сжатия пуансона и оперативности измерений и обработки результатов измерений.

Для решения поставленной задачи в устройстве для испытания на сжатие, включающем камеру в виде стакана для размещения в ней испытуемого образца, пуансон и измерительные датчики, на камеру, в нижнем основании которой выполнен паз, установлена крышка с отверстиями, в центре под верхнюю часть пуансона с возможностью его вертикального перемещения, а по периметру для втулок, в которые установлены измерительные датчики с щупами, упирающимися в выступающую часть пуансона, находящуюся у его нижнего основания, соединенные с измерительным и информационным блоками. При этом пуансон выполнен ступенчатым, на верхнем торце его имеется сферическое углубление, в которое установлена центрирующая плита со сферическим выступом, а на нижнем торце выполнен паз симметрично пазу в основании камеры для фиксации в них образца. Между отличительными признаками и решаемой задачей существуют следующие причинно-следственные связи.

Выполнение пуансона ступенчатым, выступающая часть которого находится у нижнего основания и является базовой поверхностью для установки щупов измерительных датчиков, позволяет достичь повышения достоверности показаний за счет устранения измерения датчиком сжатия самого пуансона по высоте в процессе нагружения образца. Выполнение пазов в основании камеры и на торце пуансона и сферического углубления в верхнем торце пуансона, в которое установлена центрирующая плита, имеющая сферический выступ, позволяет фиксировать испытуемый образец по оси симметрии стакана и создает условия для равномерного сжатия образца. Расположение датчиков со щупами симметрично друг другу на крышке камеры позволяет датчикам точно фиксировать величину линейного перемещения щупа при проведении испытаний и получать достоверные результаты измерений.

Наличие измерительного и информационного блоков, принимающих сигналы с датчиков, позволяет повысить эффективность работы устройства за счет оперативного получения результатов испытаний в виде графика проведения испытания и цифровых величин.

Изобретение поясняется графическими материалами. На фиг.1 представлено устройство для испытания на сжатие в разрезе. На фиг.2 приведена диаграмма сжатия.

Заявляемое согласно первому пункту формулы устройство для испытания образца на сжатие содержит камеру 1 в виде металлического стакана, в основании которого выполнен паз 2. Камера снабжена крышкой 3 с отверстиями: в центре отверстие под верхнюю часть ступенчатого цилиндрического пуансона 4 с выступом 5 и по периметру отверстия под втулки 6, в которые установлены датчики 7 со щупами 8. Датчики соединены с измерительным блоком 9 и информационным блоком 10.

Во втором пункте формулы приведено выполнение пуансона 4, на верхнем конце которого имеется сферическое углубление, в которое установлена центрирующая плита 11, а на нижнем основании пуансона выполнен паз 12, симметричный пазу 2, для фиксации образца 13.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый образец 13 измеряется и устанавливается в паз 2 камеры 1. На верхнюю поверхность образца устанавливается пуансон 4 так, чтобы образец вошел в паз 12 нижнего основания пуансона. На камеру 1 устанавливается крышка 3 и закрепляется с помощью винтов. Во втулки 6 вставляются датчики 7, например ДП-2,5, со щупами 8 до соприкосновения щупов с базовой поверхностью выступа 5 пуансона 4. Датчики предварительно нагружаются и фиксируются в данном положении регулировочными винтами относительно крышки. Через центрирующую плиту 11 и пуансон 4 образец нагружается. В процессе нагружения образца происходит изменение его высоты, соответственно этому перемещается и пуансон 4, а вместе с ним щупы 8. Датчики 7, выполняющие роль первичных измерительных преобразователей, которые измеряют величину линейного перемещения щупа, что соответствует изменению высоты образца, преобразуют его в электрический сигнал, который передается в измерительный блок 9. В измерительном блоке аналоговый сигнал преобразуется в цифровой и передается текущее значение измеряемых величин в информационный блок 10. В информационном блоке сигнал обрабатывается по программе и на информационное табло выдается информация в виде графика (фиг.2), соответствующего диаграмме сжатия, цифровое значение прочности на сжатие и модуля упругости испытуемого образца.

Испытания проводятся до разрушения образца.

Измерительный блок состоит из приборов и соединительных устройств, которые могут принимать соответствующий аналоговый сигнал с датчиков, преобразовывать аналоговые сигналы в цифровые и передавать значения нескольких физических величин одновременно в информационный блок, который, например, состоит из мультиметра HP 34970 A с мультиплексором HP 34901 A, вход которого соединен с выходом датчиков, а выход мультиметра подключен через кабель и плато интерфейса к входу информационного блока, который состоит из компьютера с соответствующим программным обеспечением, например программа LabVIEW, и принтера.

ПРИМЕР. На предлагаемом устройстве проведены испытания трех образцов, вырезанных из одного подового блока. Размеры образцов: диаметр 50 мм, высота 50 мм. Испытания проводились при комнатной температуре.

В таблице приведены результаты, полученные в процессе проведения испытаний.

Как видно из таблицы, общая погрешность измерения с учетом погрешности измерительных приборов не превышает 8% по сравнению с прототипом (15-20%).

При этом не требуется дополнительного времени на снятие показаний и обработку результатов испытания. Снятие показаний и их обработка производятся автоматически. В процессе нагружения образца на экране монитора вычерчивается график проведения испытания (фиг.2), а после разрушения образца выдается значение прочности на сжатие и модуля упругости испытуемого образца. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для испытания на сжатие, состоящее из камеры в виде стакана, пуансона и измерительных датчиков, отличающееся тем, что на камеру, в основании которой выполнен паз, установлена крышка с отверстиями в центре под верхнюю часть ступенчатого пуансона с возможностью его вертикального перемещения, а по периметру - для втулок, в которые установлены измерительные датчики с щупами, упирающимися в выступающую часть пуансона, находящуюся у его нижнего основания, соединенные с измерительным и информационным блоками.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на верхнем торце пуансона имеется сферическое углубление, в которое установлена центрирующая плита со сферическим выступом для равномерного распределения давления по площади сечения образца, а на нижнем торце выполнен паз симметрично пазу в основании камеры для фиксации образца по центру.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru