Центробежная установка для испытания образцов при исследовании энергообмена

Авторы патента:

G01N3/32 - путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий (создание таких усилий вообще, - см. такие классы, как B06,G10 )

Владельцы патента RU 2526596:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, к центробежным установкам для испытания образцов на прочность при исследовании энергообмена. Центробежная установка содержит основание, установленную на нем платформу вращения, радиально размещенные на платформе захваты для образца, один из которых соединен с платформой, центробежный груз, соединенный со вторым захватом, и два соосно установленных привода вращения, кинематически связанных с платформой. Центробежная установка дополнительно снабжена двумя электромагнитными фиксаторами для соединения платформы с соответствующими приводами вращения. Технический результат: повышение объема информации при исследовании энергообмена при деформировании и разрушении твердых тел путем обеспечения испытаний при ступенчатых изменениях осевой нагрузки с созданием в моменты ступенчатых изменений осевой нагрузки импульсных изгибающих нагрузок, пропорциональных величинам ступеней изменения осевой нагрузки и имеющих одинаковые или разные направления изгиба. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к центробежным установкам для испытания образцов на прочность при исследовании энергообмена.

Известна центробежная установка для испытания образцов при исследовании энергообмена (патент РФ, №1257453, кл. G01N 3/30, 1986), содержащая основание, установленную на нем платформу вращения, радиально размещенные на платформе захваты для образца, один из которых соединен с платформой, центробежный груз, соединенный со вторым захватом, и привод вращения, кинематически связанный с платформой.

Недостаток установки состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при ступенчатых изменениях осевой нагрузки с созданием в моменты ступенчатых изменений осевой нагрузки импульсных изгибающих нагрузок, пропорциональных величинам ступеней изменения осевой нагрузки и имеющих одинаковые или разные направления изгиба.

Известна центробежная установка для испытания образцов при исследовании энергообмена (патент РФ, №1425523, кл. G01N 3/34, 1988), принимаемая за прототип. Установка содержит основание, установленную на нем платформу вращения, радиально размещенные на платформе захваты для образца, один из которых соединен с платформой, центробежный груз, соединенный со вторым захватом, и два соосно установленных привода вращения, кинематически связанных с платформой,

Недостаток установки также состоит в том, что на ней неосуществимы испытания при ступенчатых изменениях осевой нагрузки с созданием в моменты ступенчатых изменений осевой нагрузки импульсных изгибающих нагрузок, пропорциональных величинам ступеней изменения осевой нагрузки и имеющих одинаковые или разные направления изгиба. Это ограничивает объем информации при исследовании энергообмена при деформировании и разрушении твердых тел.

Техническим результатом изобретения является повышение объема информации при исследовании энергообмена при деформировании и разрушении твердых тел путем обеспечения испытаний при ступенчатых изменениях осевой нагрузки с созданием в моменты ступенчатых изменений осевой нагрузки импульсных изгибающих нагрузок, пропорциональных величинам ступеней изменения осевой нагрузки и имеющих одинаковые или разные направления изгиба.

Технический результат достигается тем, что центробежная установка для испытания образцов при исследовании энергообмена, содержащая основание, установленную на нем платформу вращения, радиально размещенные на платформе захваты для образца, один из которых соединен с платформой, центробежный груз, соединенный со вторым захватом, и два соосно установленных привода вращения, кинематически связанных с платформой, согласно изобретению она снабжена двумя электромагнитными фиксаторами для соединения платформы с соответствующими приводами вращения.

На рис.1 представлена схема установки.

Центробежная установка для испытания образцов при исследовании энергообмена содержит основание 1, установленную на нем платформу вращения 2, радиально размещенные на платформе захваты 3, 4 для образца 5, один из которых 3 соединен с платформой, центробежный груз 6, соединенный со вторым захватом 4, и два соосно установленных привода вращения 7, 8, кинематически связанных с платформой.

Установка снабжена двумя электромагнитными фиксаторами 9, 10 для соединения платформы 2 с соответствующими приводами вращения 7 или 8.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 7 и электромагнитный фиксатор 9 и плавно раскручивают платформу 2, отчего центробежный груз 6 через захват 4 нагружает образец 5 заданной осевой нагрузкой. Для ступенчатого изменения уровня осевой нагрузки с одновременным нагружением образца импульсным изгибом включают привод 8, разгоняют его до заданной скорости вращения и производят переключение электромагнитных фиксаторов 9 и 10. Платформа 2 соединяется с приводом 8 и ступенчато изменяет скорость своего вращения. Уровень осевой нагрузки ступенчато изменяется за счет ступенчатого изменения скорости вращения платформы, а возникновение импульсов изгибающей нагрузки обеспечивается грузом 6 за счет ступенчатого изменения скорости его кругового движения. При этом величина изгибающего импульса пропорциональна величине ступени изменения осевой нагрузки, поскольку так же, как и изменение осевой нагрузки, определяется величиной изменения скорости вращения платформы. Если переключаемые приводы вращают платформу в одном направлении, и при переключениях скорость вращения платформы ступенчато повышается или уменьшается, то возникающая при переключениях изгибающая нагрузка имеет один и тот же знак. Если переключаемые приводы вращают платформу в разных направлениях, или при вращении платформы в одном направлении один из приводов ступенчато повышает скорость вращения, а другой ступенчато снижает скорость вращения платформы, то изгибающие нагрузки имеют разные знаки. Действуя таким образом, проводят испытания при ступенчатых изменениях осевой нагрузки с возникновением изгибающих нагрузок по заданной программе исследования энергообмена при разрушении. Для плавных изменений уровня нагрузки плавно изменяют скорость вращения привода, соединенного с платформой.

Установка обеспечивает проведение испытаний как при плавных, так и при ступенчатых изменениях осевой нагрузки с созданием в моменты ступенчатых изменений осевой нагрузки импульсных изгибающих нагрузок, пропорциональных величинам ступеней изменения осевой нагрузки и имеющих одинаковые или разные направления изгиба. Это существенно повышает объем информации при исследовании энергообмена при деформировании и разрушении твердых тел.

Центробежная установка для испытания образцов при исследовании энергообмена, содержащая основание, установленную на нем платформу вращения, радиально размещенные на платформе захваты для образца, один из которых соединен с платформой, центробежный груз, соединенный со вторым захватом, и два соосно установленных привода вращения, кинематически связанных с платформой, отличающаяся тем, что она снабжена двумя электромагнитными фиксаторами для соединения платформы с соответствующими приводами вращения.

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к оборудованию для испытаний материалов, в частности асфальтобетона, на усталость при циклических динамических воздействиях, и может быть использовано в автодорожном хозяйстве, строительстве аэродромов, строительной индустрии.

Установка для физико-механических испытаний образцов материалов // 2522824

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит станину, установленные на ней захваты образца и механизм циклического нагружения, выполненный в виде зубчатого колеса, взаимодействующей с ним зубчатой рейки, установленной с возможностью перемещения и связанной с одним из захватов, штанги, торцом соединенной с зубчатым колесом, и груза, установленного на другом торце штанги.

Способ определения характеристик композиционного материала // 2517989

Изобретение относится к области измерения, в частности определения механических свойств материалов. Способ заключается в возбуждении колебаний образца композиционного материала в виде прямоугольной пластины со свободными краями и определении частот и картин форм собственных колебаний пластины.

Установка для испытания образцов материалов на усталость при сложном напряженном состоянии // 2517976

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит два двигателя разной мощности с параллельными валами и встречно направленными крутящими моментами, два рычага, одни концы которых соединены с валом соответствующего двигателя, захваты для образца, один из которых установлен на конце первого рычага, и формирователь нагрузки, шарнирно связанный с концом второго рычага и соединенный со вторым захватом.

Стенд для исследования энергообмена при релаксации напряжений // 2516611

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит корпус, закрепленную на нем матрицу с криволинейным пазом и толкатель для перемещения образца вдоль паза матрицы.

Стенд для усталостных испытаний групп образцов при циклическом изгибе // 2515188

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к усталостным испытаниям групп образцов из сравниваемых материалов в условиях их нагружения, аналогичных изгибному нагружению зуба шестерни в коробках передач автомобилей.

Устройство для испытания образцов материалов при циклическом нагружении // 2512084

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для оценки энергии разрушения материалов на изгиб, интенсивности износа материала, смазывающей способности масел и смазок.

Способ определения долговечности дисков турбомашин // 2511214

Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к способам определения долговечности дисков турбомашин путем моделирования в процессе стендовых испытаний эксплуатационных условий нагружения и поврежденности в критических зонах дисков турбомашин.

Стенд для ударных испытаний образцов // 2510007

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям на прочность. Стенд для ударных испытаний образцов содержит основание, установленные на нем разгонное устройство, включающее маховик с приводом его вращения, штангу, приспособление для создания фрикционного взаимодействия штанги с маховиком, направляющую для перемещения штанги и соосные захваты для образца.

Установка для испытания образцов на усталость // 2503945

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка для испытания образцов на усталость содержит корпус, установленные на нем эксцентриковый механизм нагружения, консольный захват образца, связанный с механизмом нагружения, привод вращения и торцевой захват образца, закрепленный на валу привода вращения.

Установка для испытания образцов материалов на изгиб // 2528120

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов на изгиб. Установка содержит основание, установленную на нем поворотную платформу, захват образца, закрепленный на платформе, два центробежных груза, предназначенные для закрепления на концах образца, привод вращения платформы, включающий вал с приводом вращения, пару катков, установленных с эксцентриситетом по разные стороны от оси вращения платформы и предназначенных для фрикционного взаимодействия с ней, один из которых установлен на валу. Установка дополнительно снабжена вторым валом, установленных соосно первому валу, и приводом вращения второго вала, при этом второй каток установлен на втором валу. Технический результат: расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний как при знакопеременном изгибе в двух плоскостях, так и при знакопеременном изгибе в одной плоскости и знакопостоянном изгибе во второй плоскости, а также при круговом изгибе и круговом изгибе с растяжением. 1 ил.

Способ испытания конструкций и установка для его осуществления // 2530470

Изобретение относится к области строительства, а именно к механическим испытаниям материалов, в частности к способам испытания строительных конструкций, и может быть использовано для испытания балочных конструкций на изгиб. Сущность: на образец прикладывают регулируемую циклическую нагрузку и по скорости нагружения или скорости разгружения, и по ее величине, выбранные параметры нагрузки выдерживают на заданном промежутке времени. Диапазон и место приложения нагрузок регулируют устройством нагружения и силовым устройством, а прочностные и деформационные параметры испытываемой конструкции измеряют в заданном интервале времени. Установка содержит закрепленные в силовом полу опоры для размещения испытываемого образца, устройство нагружения с силовым устройством. Устройство нагружения выполняют в виде, по меньшей мере, одного рычага, а силовое устройство выполняют в виде грузовой емкости, которую размещают на каждом рычаге устройства нагружения и выполняют с возможностью заполнения ее жидкостью. Технический результат: возможность оценить прочностные и эксплуатационные параметры изгибаемых строительных конструкций в реальных режимах изменения нагрузок при эксплуатации после полной и частичной разгрузки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Центральная установка для циклических испытаний // 2532761

Изобретение относится к испытательной технике, к исследованию образцов и изделий на прочность при циклическом нагружении. Установка содержит корпус, установленную на нем платформу с приводом вращения, расположенные на ней дополнительные платформы, захват для образца, размещенный на одной из дополнительных платформ. Дополнительные платформы установлены последовательно одна на другой и снабжены приводами вращения, при этом количество платформ задано количеством циклов нагружения. Технический результат: расширение технологических возможностей путем обеспечения многоцикловых нагружений при независимом регулировании количества и параметров циклов в ходе испытаний. 1 ил.

Установка для испытания образцов материалов на усталость при изгибе // 2533998

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленные на нем соосно торцевые и центральный захваты с общей осью вращения и отверстиями для образца, привод вращения торцевых захватов, толкатель, одним концом связанный с центральным захватом, и нагружатель, соединенный с другим концом толкателя. Отверстия в захватах имеют некруглое сечение и выполнены в соответствии с сечением образца. Технический результат: увеличение объема информации путем проведение испытаний при одноцикловом и двухцикловом нагружении изгибом с постоянным соотношением усилий в продольных сечениях образца. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для испытания образцов на изгиб // 2536090

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов материалов на изгиб. Установка содержит основание, установленную на нем поворотную платформу, установленный на ней захват образца, центробежный груз для закрепления на конце образца, привод вращения платформы, включающий вал с приводом вращения и пару катков, установленных с эксцентриситетом относительно оси вала по разные стороны от оси вращения платформы и предназначенных для фрикционного взаимодействия с ней. Установка дополнительно снабжена приводом вращения захвата относительно оси вращения платформы. Технический результат: расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытаний при знакопеременном изгибе образца в двух плоскостях с одновременным центробежным растяжением. 1 ил.

Способ контроля жесткости однопролетных балок из физически нелинейного материала // 2538361

Изобретение относится к области строительства и предназначено для контроля жесткости балок, изготовленных из материала, обладающего физически нелинейными свойствами (в частности, железобетонных балок), и нагруженных равномерно распределенной нагрузкой. Согласно заявленному способу изготавливают для определенного типа балок из физически нелинейного материала эталонную конструкцию с соблюдением всех технологических требований по качеству. Определяют в указанной конструкции основную или первую резонансную частоту колебаний ω0. Нагружают конструкцию ступенчато возрастающей равномерно распределенной нагрузкой, измеряют максимальный прогиб w0 на каждом этапе нагружения и по результатам испытаний эталонной балки строят аппроксимирующую функцию По этой зависимости при контроле жесткости серийно выпускаемых балок определенного типа определяют значение параметра К, соответствующего заданной контрольной нагрузке q0. Технический результат − расширение технологических возможностей неразрушающего способа контроля жесткости балок, изготовленных из материала, обладающего физически нелинейными свойствами. 1 табл., 3 ил.

Стенд для испытания образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов // 2539758

Изобретение относится к области вибрационной техники и предназначено для исследования образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов на воздействие механических колебаний, а именно, волн Рэлея. Стенд содержит основание, установленные на нем полку с захватом для образца, механизм нагружения, связанный с захватом и включающий привод вращения. Механизм нагружения выполнен в виде диска вращения, на торцевой поверхности которого выполнена кольцевая канавка, двух роликов качения, оппозитно размещенных в канавке, двух жестких параллельных упоров, расположенных в плоскости, параллельной плоскости вращения диска, каждый из которых одним концом соединен с соответствующим роликом, а другим концом жестко соединен с захватом. Диск вращения эксцентрично закреплен на валу привода вращения и установлен на валу с возможностью регулирования эксцентриситета, а привод вращения выполнен с возможностью регулирования скорости вращения. Технический результат: увеличение объема получаемой информации при проведении испытаний образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов за счет возможности воздействия на них колебаний круговой или эллиптической формы, характерных для волн Рэлея. 1 ил.

Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений // 2547348

Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt. Сущность: осуществляют закрепление опытного бетонного образца в виде призмы в зажимах испытательного стенда с использованием центрирующего устройства, обеспечивающего центральное приложение нагрузки в процессе нагружения. Регистрируют усилие и деформации призмы во времени с использованием динамометра и тензостанции. Многократное статическое или динамическое нагружение осуществляют посредством вращения и кратковременного изменения диаметра оси в месте соединения рычага и компенсирующего элемента. Технический результат: упрощение способа испытания, расширение функциональных возможностей экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений, заключающееся в чередовании приложения статических и динамических нагрузок на образец. 4 ил.

Способ одноосного циклического испытания материала // 2549841

Изобретение относится к способам испытания материалов. Сущность: образец сначала растягивают до максимальной заданной деформации, выдерживают при этой деформации заданное время, сжимают до исходного ненагруженного состояния, выдерживают заданное время, затем циклически деформируют с выдержкой по времени на каждой ступени деформации при растяжении и сжатии, при этом деформация на каждом цикле растяжения задается меньшей, чем на предыдущем цикле, а деформация на каждом цикле разгрузки задается большей, чем на предыдущем цикле. Технический результат: получение большей информации о свойствах материала при испытании одного образца, а также получение новой информации - построение равновесной кривой растяжения, диссипативных потерь, размягчения материала после каждого цикла растяжения-сжатия и кривых релаксации и кривых восстановления структуры материала при разных деформациях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения динамических характеристик эластомеров // 2557321

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы материала устанавливают на столик вибратора между верхней и нижней металлическими пластинами приспособления, обеспечивающего возможность изменения и фиксации угла наклона испытываемых образцов материала к поверхности столика вибратора в интервале от 0° до 90°. Испытываемые образцы материала вулканизацией или склеиванием жестко прикрепляют к верхней и нижней пластинам приспособления и над испытываемыми образцами материала устанавливают груз. Приводят столик вибратора с нагруженными образцами материала в вертикальное колебательное движение, плавно изменяют частоту колебаний и определяют частоту резонанса, при которой амплитуда ускорения груза на испытываемых образцах становится максимальной. По частоте резонанса по формуле вычисляют динамический модуль упругости. Изменяя массу груза, определяют в перечисленной последовательности значения динамического модуля упругости. Испытания в той же последовательности проводят для других отобранных образцов рассматриваемой партии эластичных материалов. Для каждой партии материала и конкретной массы груза вычисляют среднее арифметическое значение величин динамического модуля упругости. Технический результат: возможность получения зависимости динамического модуля упругости EД эластомера от угла наклона испытываемых образцов к поверхности столика вибратора и массы груза. 2 ил.