Устройство для исследования прочностных свойств корнеклубнеплодов

Авторы патента:

G01N3/40 - исследование твердости или упругой твердости

Владельцы патента RU 2618672:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО "ТГТУ" (RU)

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для изучения усилий на сжатие и непосредственно на процесс резания материалов, преимущественно корнеклубнеплодов. Устройство содержит неподвижную рамку, механизм вертикального перемещения с индикатором давления, в направляющих неподвижной рамки установлен стержень, состоящий из двух частей: верхней и нижней, причем нижняя часть вставлена в верхнюю с возможностью перемещения, между верхней и нижней частями стержня в чашках установлена пружина. С верхней и нижней чашами связан передаточный механизм указателя пишущего устройства с тензометрическим датчиком, передающим изменения сопротивления на ЭВМ. Технический результат: снижение массы, уменьшение габаритных размеров, а также повышение точности измерений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для изучения усилий на сжатие и непосредственно на процесс резания материалов, преимущественно корнеклубнеплодов.

Известно устройство (см. а.с. №905702 СССР, МКИ G01N 3/02), содержащее приводной ротор с закрепленными на нем ножом и противовесом, механизм подачи образца корнеклубнеплода, имеющий подпружиненный ползун с устройством для зажима образца.

Недостатками данного устройства являются повышенные вес и габаритные размеры, сложность конструкции, что затрудняет его использование.

За прототип выбран прибор для определения прочности материалов (см. а.с. №1054727 А СССР, МКИ G01N 3/48), содержащий корпус с опорным элементом, размещенный в нем взводно-пусковой механизм, представляющий собой рукоятку, закрепленный на ней крючок и взаимодействующую с ним защелку, наконечник со штоком, связанный с взводно-пусковым механизмом, нагружающий механизм, индикатор и пружину сжатия, взаимодействующие с наконечником.

Недостатком данного прибора является невозможность более точного получения измерений.

Технической задачей является снижение массы, уменьшение габаритных размеров, а также повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображено устройство для исследования прочностных свойств корнеклубнеплодов, вид общий.

Для решения данной технической задачи предлагается устройство, которое состоит из неподвижной рамки 1, на которой неподвижно закреплен механизм вертикального перемещения 2 с индикатором давления 3, связанный со стержнем. В направляющих 4 и 5 неподвижной рамки установлен стержень, состоящий из двух частей: верхней 6 и нижней 7, причем нижняя часть вставлена в верхнюю с возможностью перемещения. Между верхней и нижней частями стержня в чашках 8 и 9 установлена пружина 10. С верхней 6 и нижней 7 чашами связан передаточный механизм 11 указателя 12 пишущего устройства 13. На указателе 12 закреплен тензометрический датчик 14, передающий изменения сопротивления на ЭВМ (на чертеже не показана). К нижней части 7 стержня винтом фиксации 15 крепится указатель 16 угла наклона сменного рабочего органа 17. Угол наклона ножей относительно стола изменяется от 0 до 45° с шагом через 5°.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно винтом фиксации 15 на указателе 16 закрепляем нужный рабочий орган 17, а на пишущем устройстве 13 с указателем 12 закрепляем лист миллиметровой бумаги. Укладываем на рабочий стол 18 по центру стержня исследуемый корнеклубнеплод 19 (образец). С помощью механизма вертикального перемещения 2 плавно создаем нагрузку до полного разрушения исследуемого образца, которая контролируется по показаниям индикатора давления. При этом пружина 10 сжимается, величина горизонтального и вертикального перемещений указателя через передаточный механизм 11 отмечается на листе миллиметровой бумаги в пишущем устройстве в виде кривой и одновременно сигнал передается на ЭВМ.

Такая конструкция устройства позволяет определить усилия резания при различных углах установки лезвия ножа, толщине резки, разном количестве и расстоянии между ножами, а также усилия разрушения корнеклубнеплодов, что обеспечивает приближение условий испытаний к натуральным, а следовательно, повышает точность полученных измерений.

1. Устройство для исследования прочностных свойств корнеклубнеплодов, содержащее неподвижную рамку, механизм вертикального перемещения с индикатором давления, в направляющих неподвижной рамки установлен стержень, состоящий из двух частей: верхней и нижней, причем нижняя часть вставлена в верхнюю с возможностью перемещения, между верхней и нижней частями стержня в чашках установлена пружина, отличающееся тем, что с верхней и нижней чашами связан передаточный механизм указателя пишущего устройства с тензометрическим датчиком, передающим изменения сопротивления на ЭВМ.

2. Устройство для исследования прочностных свойств корнеклубнеплодов по п. 1, отличающееся тем, что к нижней части стержня винтом фиксации крепится указатель угла наклона сменного рабочего органа, причем угол наклона ножа относительно стола изменяется от 0 до 45° с шагом через 5°.

Изобретение относится к механическим испытаниям, а конкретно к исследованиям твердости образцов из токсичных материалов. Установка содержит вакуумируемую рабочую камеру с захватами, один из которых активный, а второй пассивный захват-тензодинамометр, механизм нагружения, регистрирующую аппаратуру, установленную на захвате-тензодинамометре К активному захвату прикреплена верхняя рамка, а к пассивному захвату прикреплена нижняя рамка, которые соединены друг с другом таким образом, что растягивающее усилие захватов инвертируется в сжимающее усилие рамок, в месте соприкосновения рамок помещен испытуемый образец и индентор, который вдавливается в образец с определенным усилием, фиксируемым захватом-тензодинамометром.

Способ определения модуля упругости юнга материала микро- и наночастиц // 2611698

Изобретение относится к способам определения механических свойств материалов путем вдавливания индентора в поверхность образца с заданной нагрузкой, а именно к способам определения статического модуля упругости Юнга (ниже модуль упругости).

Способ определения остаточного напряжения с применением инструментального индентирования, носитель информации с соответствующей компьютерной программой и устройство для инструментального индентирования, предназначенное для реализации инструментального индентирования с использованием носителя информации // 2611078

Изобретение относится к области определения остаточного напряжения путем инструментального индентирования. Сущность: осуществляют приложение к образцу одноосного напряжения, двуосного напряжения и одинакового по всем направлениям напряжения, а затем выполнение инструментального индентирования с использованием индентора, вычисление наибольшей глубины вдавливания индентора в ненапряженном состоянии образца путем подстановки в формулу для вычисления максимальной глубины вдавливания индентора в ненапряженном состоянии фактической глубины контакта в ненапряженном состоянии, полученной из фактической глубины контакта индентора, и максимальной глубины вдавливания индентора и результирующей глубины отпечатка индентора при приложении максимального вдавливающего усилия L0, найденных из зависимости глубины вдавливания индентора от вдавливающего усилия, полученной путем инструментального индентирования, получение кривой зависимости глубины вдавливания индентора от вдавливающего усилия в ненапряженном состоянии путем подстановки вычисленной указанным образом максимальной глубины вдавливания индентора в ненапряженном состоянии образца в формулу, связывающую глубину вдавливания индентора и вдавливающее усилие, и вычисления разности ΔL усилий между усилием L1, соответствующим максимальной глубине вдавливания индентора на кривой зависимости глубины вдавливания индентора от вдавливающего усилия в ненапряженном состоянии, и максимальным вдавливающим усилием L0, и вычисление остаточного напряжения в образце путем подстановки вычисленной разности ΔL усилий в формулу для вычисления остаточного напряжения.

Устройство для горизонтального непрерывного измерения твердости почвы // 2608345

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в сельском хозяйстве для исследования физико-механических свойств почвы, в частности твердости почвы.

Способ определения микротвердости нанокомпозитного покрытия с повышенной износостойкостью по соотношению в нем металлической и керамической фаз // 2608159

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано в различных областях современной электроники, альтернативной энергетике и машиностроении. Способ определения микротвердости нанокомпозитного покрытия с повышенной износостойкостью по соотношению в нем металлической и керамической фаз характеризуется тем, что определяют значения микротвердости для металлического и керамического покрытий различного химического состава без примесей керамической или металлической фазы соответственно, затем получают покрытие с заданным химическим составом и заданным процентным соотношением указанных фаз с определенным шагом с изменением при этом процентного соотношения фаз металл-керамика в покрытии от нуля до максимума.

Способ получения нанокомпозитных покрытий металл-керамика с требуемым значением микротвердости // 2608158

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано в различных областях современной электроники, альтернативной энергетике и машиностроении. Способ получения нанокомпозитных покрытий металл-керамика с требуемым значением микротвердости включает обеспечение в получаемом покрытии необходимого процентного соотношения металлической и керамической фаз при определенном химическом составе упомянутых фаз, при этом определяют значение микротвердости для металлического и керамического покрытий различного химического состава без примесей керамической или металлической фазы соответственно, затем получают покрытие с заданным химическим составом и заданным процентным соотношением указанных фаз с определенным шагом с изменением при этом процентного соотношения фаз металл-керамика в покрытии от нуля до максимума.

Способ получения износостойкого нанокомпозитного покрытия с заданным значением микротвердости на поверхности полированной ситалловой пластины // 2608157

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано в различных областях современной электроники, альтернативной энергетике и машиностроении. Способ получения износостойкого нанокомпозитного покрытия с заданным значением микротвердости на поверхности полированной ситалловой пластины ионно-лучевым распылением включает обеспечение в получаемом покрытии необходимого процентного соотношения металлической и керамической фаз при определенном химическом составе упомянутых фаз, при этом определяют значения микротвердости для металлического и керамического покрытий различного химического состава без примесей керамической или металлической фазы соответственно, затем получают покрытие с заданным химическим составом и заданным процентным соотношением указанных фаз с определенным шагом и с изменением процентного соотношения фаз металл-керамика в покрытии от нуля до максимума, после чего определяют значения микротвердости полученного покрытия при заданном соотношении указанных фаз.

Устройство для измерения сопротивления исследуемого материала сверлению // 2607064

Изобретение относится к устройствам для исследования и анализа свойств материалов путем определения величины сопротивления их просверливанию и может быть использовано для определения физико-механических характеристик древесины растущих деревьев, пиломатериалов, деревянных строительных конструкций различного назначения.

Способ определения твердости металла на действующем трубопроводе ударнодинамическим прибором // 2604965

Изобретение относится к исследованию материалов путем определения их химических или физических свойств, в частности к исследованию прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий, а именно путем измерения высоты отскакивания ударного тела.

Способ определения пригодности стали для холодной пластической деформации // 2568887

Изобретение относится к области физики и может быть использовано для исследования и/или анализа материалов путем определения их физических или химических свойств.

Способ определения толщины однородного покрытия // 2619133

Изобретение относится к определению геометрических характеристик однородных покрытий, а именно к определению его толщины посредством вдавливания в поверхность материала цилиндрического индентора, и может быть использовано для определения толщины покрытий на подложках из различных материалов. Сущность: вдавливают в покрытие с известным модулем Юнга и коэффициентом Пуассона на подложке, модуль Юнга и коэффициент Пуассона которой также известен, цилиндрический индентор, определяют в соответствии с показаниями прибора, регистрирующего связь между вдавливающей силой и осадкой индентора, модуль жесткости системы покрытие – подложка (Ecs), далее рассчитывают значение отношения модуля жесткости системы к модулю упругости подложки (Ecs/Es) и с помощью известных способов нахождения значения функции по заданной неявной зависимости определяют толщину однородного покрытия из формулы. Технический результат: повышение точности определения толщины тонких покрытий и пленок, а также сокращение количества необходимых экспериментов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ определения механических свойств материала // 2626067

Изобретение относится к способам определения механических свойств материалов, а именно модуля Юнга и коэффициента Пуассона. Инструмент, имеющий по меньшей мере один датчик колебаний и по меньшей мере один выступ, приводят в контакт с материалом и вдавливают по меньшей мере один выступ инструмента в материал. Возбуждают колебания посредством по меньшей мере одного источника колебаний и измеряют по меньшей мере одну частоту взаимодействия инструмента посредством по меньшей мере одного датчика колебаний. На основе определенной частоты взаимодействия определяют контактную жесткость, по меньшей, мере одного выступа и определяют механические свойства материала, учитывая механические свойства по меньшей мере одного выступа. Технический результат – обеспечение простоты и быстроты определения механических свойств материалов. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Пуленепробиваемые однонаправленные ленты/изделия с жесткой структурой и низким значением глубины отпечатка и способы их изготовления // 2627374

Изобретение относится к пуленепробиваемым волокнистым композитам и касается пуленепробиваемых однонаправленных лент или изделий с жесткой структурой и низким значением глубины отпечатка и способов их изготовления. Пуленепробиваемый волокнистый композит содержит множество смежных слоев на основе волокон, причем каждый слой на основе волокон содержит синтетические волокна с высоким модулем упругости при растяжении, характеризующиеся наличием поверхностей, которые, по меньшей мере, частично покрыты полимерным материалом, при этом указанные волокна преимущественно не содержат защитного покрытия волокон так, что указанный полимерный материал находится преимущественно в непосредственном взаимодействии с поверхностями волокон, при этом указанный волокнистый композит характеризуется значением динамического модуля упругости, которое превышает значение динамического модуля упругости сопоставимого волокнистого композита, характеризующегося наличием поверхностей волокон, которые преимущественно покрыты защитным покрытием волокон, при этом указанное защитное покрытие волокон расположено между поверхностями волокон и полимерным материалом. Описаны также способы изготовления пуленепробиваемого композита. Изобретение обеспечивает создание композитов с улучшенными свойствами устойчивости к воздействию пуль и осколков, в частности улучшенными значениями динамического модуля упругости, что коррелирует с низкой глубиной отпечатка композита. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 табл.

Способ создания в образце испытываемого материала сложного напряжённого состояния и устройство для этого // 2648308

Изобретения относятся к испытательной технике, а именно к способам задания сложного напряженного состояния в образце материала и устройствам для этого. Сущность: образец устанавливают на опоры, расположенные по одной по каждому плечу крестообразного образца симметрично центра на расстояниях, определяемых по формуле: Где: σ1 и σ2 - напряжения в центре образца во взаимно перпендикулярных направлениях, b - ширина плеча образца, h - толщина плеча образца, p - усилие воздействия на образец, а воздействие осуществляют индентором по центру образца со стороны, противоположной от опор. Устройство содержит крестообразное основание с Т-образными пазами в его плечах, расположенными под прямым углом друг к другу. В пазах расположены опоры цилиндрической формы с возможностью перемещения, оси которых расположены перпендикулярно направлению плеч основания. Индентор сферической формы установлен по центру образца со стороны, противоположной от опор. Технический результат: упрощение способа испытания и получение достоверного результата. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.