Способ определения качества изделий на прочность

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4939135/33 (22) 24.05.91 (46) 30.1093 Бюл. Мв 39-40

{71) Московский лесотехнический институт

{72) Цербаков А.С.; Давыдов ВФ; Аплетов СВ.;

Скупов ВА

{73) Московский лесотехнический институт (54) СПОСОБ ОПРЕДБЗЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ НА ПРОЧНОС1Ь (57). Использование: производство строительных материалов. технологический процесс приготовления и формования арболитовых смесей. Сущность изобретения: формуют образцы при известных со(в) RU (и) 2002264 С1 (51) отношениях компонентов. Образцы последовательно нагружают статической нагрузкой и одновременно динамической нагрузкой. Регистрируют напряжения в образцах и относительную деформацию и устанавливают зависимость между ними.

Вычисляют реопогические коэффициенты — модуль упругости первого рода. модуль упругости второго рода и вязкость. Рассчитывают прочность готовых изделий с учетом реологических коэффициентов.

Корректируют соотношение компонентов арбопитовой смеси у учетом изменения реологических коэффициентов. 4 ип.

2ОО2264

10 соответствующих половине амплитуды от- "5

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологическим процессам приготовления и формования арболитовых смесей.

Известен способ статических испытаний древесины путем определения реологических коэффициентов.

Недостатком способа является то, что значения реологических коэффициентов не несут информацию об их дифференцированном влиянии на прочностные характеристики испытуемого материала.

Наиболее близким иэ известных к заявленному является способ определения качества иэделий на прочность, включающий циклическое нагружениеобразцов и регистрацию диаграмм "нагрузка-разгрузка".

Недостаток способа — не все реологические параметры, свойственные арболиту, учитываются, кроме того, не контролируется динамика изменения качества от исходных составляющих.

Цель изобретения — неразрушающий контроль арболитовых изделий и оперативное корректиравание исходных составляющих арбалитовай смеси, Цель достигается тем, что в способе определения качества иэделий на прочность, вкл 1ача ю щем циклическое нагружение образца, регистрацию диаграмм "нагрузкараэгруэка". фармуют серию образцов иэ апболитовай смеси, образцы последавательно нагружают статической нагрузкой и одновременна динамической и да возникновения деформаций. не превышающих 1 при частоте l Гц, регистрируют напряжения з образцах и относительную деформацию и устанавливают функциональную зависикость между ними, па установленной зависимости при установившемся режиме деформации определяют разность напряжений в крайних точках деформации, разность напряжений В точках, носительной деформации, и разность напряжений при относительно л деформации, равной нулю для статического йагружения и установившегося режима, вычисляют модуль упругости первого рода. втброго рода и вязкость испытуемого образца по формулам

А 8 8Ei — (1 +Х С) Е Е B2+2AC 1 .

В

q=2е1 Ea/в в (1+

4С/ где Е1 — модуль упругости первого рода испытуемого образца;

А — разность напряжений в крайних точках деформации;

Ep — относительная деформация;

 — разность напряжений в точках, соответствующих половине амплитуды относительной деформации;

С вЂ” разность напряжений при относительной деформации, равной нулю для статического нагружения;

Е2 — модуль упругости второго рода испытуемого образца; ц — вязкость испытуемого образца; в — циклическая частота, а качества арболитовых изделий на прочность определяют па формуле

R E 0,65 . Е- 0,11 0.1 а затем вычисляют оптимальные пропорции составляющих арбалитавую смесь.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 — диаграммы "нагрузки — разгрузки"; на фиг. 3— эквивалентная реалагическая модель арболитавага образца; на фиг. 4 — диаграммы зависимости прочности арболитовых блоков ат пропорций исходных составляющих смеси в треугольной системе координат, Устройство для реализации способа содержит форму 1 для размещения испытуемого образца, пригруэ 2, месдазу 3. прижим

4, зажимной винт 5, динамический нагружатель в виде штока 6, эксцентрика 7 и двигателя 8с редуктором 9 и датчики относительных перемещений 10 и напряжений 11.

Способ осуществляют следующим образом.

Отформованную серию стандартных образцов. при различных дозированных соотношениях исходных составляющих смеси последовательно помещают о форму 1, устанавливают сверху месдаэу 3 через прижимы и нагружают пригрузом 2 и фиксируют величину статической нагрузки Лб зажимным винтом 5. Подвергают образец циклическим деформациям посредством штока 6 при вращении вала с эксцентриком 7 от двигателя 8 через редуктор 9. Снимают диаграммы "нагрузка-разгрузка", представленные на фиг, 2, Снимают диаграммы да момента прекращения смещения эллипса нагружения по

2002264

5 Rf(E1 Е2 g) а = Ь, (1 — COS и 1 ) . ля арболита суммарной массой 650 кгlм, древесной дробленки еловая, портландцемента 400 Воскресенского завода

10 получен функционал прочности вида:

R = E 0.65, 1 0.11, 01

Функциональные зависимости самих

15 реологических коэффициентов от исходных составляющих смеси для гравитационного ударного метода формования имеют выражения

E1 = — 1+ — —

2=Е1 В +2АС

В2+4АС

2Е1 fo

В2

В.O) 1+—

E = (ф) - » (D)

25 о-ио („) (— ) "

Исследуя функционал прочности

30 R - f(E1 Е2 1/) на условный экстремум, получены области оптимальных соотношений (фиг, 4) исходных составляющих смеси. (4ц) (ц) для достижения максимальной прочности арболитных блоков при минимальном рас-. ходе цемента. Осуществляя непрерывные

40 измерения реологических коэффициентов

F1, E2. q образцов в технологическом потоке; оперативно корректируют исходные составляющие. смеси для достижения требуемого качества.

45 . (S6) Боровиков A.Ì. и др. Справочник по древесина. М., Лесная промышленность, 1989, с. 172-173.

Вибрации в технике. Под ред. Фролова

50 К.В. Т.6. М.: Машиностроение. 1981.с. 129.

Формула изобретвния

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНМФ КАЧЕСТВА 55 . ИЗДЕЛИИ HA ПРОЧНОСТЬ. включающий циклическое нагружение образцов и регистрацию диаграмм нагрузка-разгрузка. отличающийся тем, что, с . целью нвразрувающего контроля арболитовых оси ординат вниз. Предварительную статическую нагрузку ЛG выбирают в пределах

0,15 кг/см . а относительную циклическую деформацию. изменяющуюся по закону выбирают в пределах ео =1% при цикличе-. ской частоте порядка 1 Гц.

По полученным диаграммам вычисляют реологические коэффициенты по следующим зависимостям: где А — разность напряжений в крайних точках деформации(. = О, r = 2 о } установившегося режима, 8 — разность напряжений в точках, соответствующих половине амплитуды относительной деформации (к = ц> ) установившегося режима:

С вЂ” разность напряжений при относительной деформации, равной нулю (я= О) для статического нагружения и.установившегося режима.

В результате последовательных испытаний серий образцов регистрируют массив экспериментальных данных. характеризующий зависимость реологических коэффици.ентов Е1. Е2, ттот соотношений исходйых составляющих смеси:

Д вЂ” дробленка/Ц вЂ” цемент,  — вода/Ц вЂ” цемент. После 30-суточного твврдения испытанных образцов их подвергают испытанию на прочность в соответствии с ГОСТ 19 222-73 "Арболит и изделия из него. Общие технические условия".

По зарегистрированным значениям прочности R образцов вычисляют методом детерминантов многопараметрическую функцию регрессии прочности от измеренных реологических коэффициентов вида:

Е1-23 (— ) 2 (— ) : изделий и оперативного корректирования исходных составляющих арболитовой смеси, формуют серию образцов арболитовой смеси, образцы последовательно нагружают статической нагрузкой и одновременно динамической нагрузкой до возникновения деформвцИй, не превышающих 1% при ча20022б4 стоте 3 Гц, регистрируют напряжения в об-разцах и относительную деформацию и устанавливают функциональную зависимость между ними, по установленной зависимости при установившемся режиме деформации определяют разность напряжений в крайних точках деформации, разность напряжений s точках, соответствующих половине амплитуды относительной деформации, и разность напряжений при относительной деформации, равной нулю для статического нагружения и установившегося режима, вычисляют модуль упругости первого рода. второго рода и вязкость испытуемого образца по формулам

Š= — (1+ — - — )

А В 8

2со А 2С г

<В +2АС

В +4АС

В2 ч = 2Е1 ° ap/В + в(3 + — ), .4С где Е1 - модуль упругости первого рода ис пытуемого образца;

А - разность напряжений в крайних точках деформации; ео - относительная деформация;

В - разность напряжений в точках. соответствующих половине амплитуды относительной деформации;

30 С - разность напряжений при относительной деформации, равной нулю для статического нагруженная:

Ег - модуль упругости второго рода испытуемого образца: д - вязкость испытуемого образца; в - циклическая частота, .качество арболитовых изделий на прочность определяют по формуле

65. ЕР1. о1 а затем вычисляют оптимальные прапор ции составляющих арболитовую смесь.

2002264

Составитель М. Слииько

Редактор T. Лошкарева Техред M.Mîðãåíòàë - Корректор M. Демчик

Тираж Подписное

НПО " поиск" Росиетента

313035, Москва, Ж-35, Раушская маб., 4/5

Заказ 3172

Лроизаодотаен но-издатеа ьокид кои бинат. Патент, г. Ужгород, уа.Гагарина, 101