Устройство для деформационного мониторинга при моделировании на образцах искусственных материалов

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования физико-механических свойств образцов искусственных материалов типа бетонов, грунтов, дорожных покрытий, эквивалентных материалов и т.п. Устройство содержит испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки, включающий замкнутый корпус, ударник из электромагнитного материала, размещенный внутри корпуса и соединенный с ним упругими элементами, средство перемещения ударника в виде наковален, закрепленных на корпусе, электромагнитных катушек, установленных на наковальнях и включенных в цепи управления, и приемник сигнала нагрузки. Корпус выполнен в виде сферы, при этом наковальни с соответствующими электромагнитными катушками жестко закреплены на его внутренней поверхности по радиальным направлениям в соответствии с задаваемыми направлениями приложения ударных импульсов, а ударник выполнен шаровидной формы и установлен в геометрическом центре сферы корпуса. Достигается повышение информативности мониторинга. 2 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования физико-механических свойств образцов искусственных материалов типа бетонов, грунтов, дорожных покрытий, эквивалентных материалов и т.п.

Известно устройство для деформационного мониторинга (патент РФ №1033634, опубл. 07.08.1983), содержащее испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки и приемник сигнала нагрузки.

Недостаток устройства состоит в невозможности исследований при размещении приемника силовых возмущений в теле образца в процессе его формирования.

Известно устройство для деформационного мониторинга (патент РФ №1337474, опубл. 15.09.1986), содержащее испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки и приемник сигнала нагрузки.

Недостаток устройства также состоит в невозможности исследований при размещении приемника силовых возмущений в теле образца в процессе его формирования.

Известно устройство для деформационного мониторинга (патент РФ №1418611, опубл. 23.08.1988), содержащее испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки и приемник сигнала нагрузки.

Недостаток устройства также состоит в невозможности исследований при размещении приемника силовых возмущений в теле образца в процессе его формирования.

Известно устройство для деформационного мониторинга (патент РФ №2387994, опубл. 27.04.2010) принятое за прототип, содержащее испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки, включающий замкнутый корпус, ударник из электромагнитного материала, размещенный внутри корпуса и соединенный с ним упругими элементами, средство перемещения ударника в виде наковален, закрепленных на корпусе, электромагнитных катушек, установленных на наковальнях и включенных в цепи управления, и приемник сигнала нагрузки. Устройство размещается в теле образца в процессе его формирования.

Недостаток устройства состоит в том, что оно обеспечивает создание ударных импульсов только в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Испытания при создании ударных импульсов любых направлениях в соответствии с задаваемыми условиями исследований на данном устройстве неосуществимы, что ограничивает объем информации при мониторинге.

Технический результат достигается тем, что расширение объема информации путем обеспечения новых режимов испытания искусственных образцов материалов за счет создания ударных импульсов, направленных не только в трех взаимно перпендикулярных направлениях, но и в любых направлениях в соответствии с задаваемыми условиями исследований.

Технический результат достигается тем, что корпус выполнен в виде сферы, при этом наковальни с соответствующими электромагнитными катушками жестко закреплены на его внутренней поверхности по радиальным направлениям в соответствии с задаваемыми направлениями приложения ударных импульсов, а ударник выполнен шаровидной формы и установлен в геометрическом центре сферы корпуса

Устройство поясняется следующей фигурой:

фиг. 1 - общая схема устройства;

фиг. 2 - узел I, где:

1 - испытательный стенд;

2 - образец;

3 - корпус;

4 - ударник;

5 - упругий элемент;

6 - наковальня;

7 - электромагнитная катушка;

8 - приемник ударных импульсов;

9 - геометрический центр шаровидного ударника;

10 - точка закрепления наковальни;

11 - пригрузочный механизм.

Устройство для деформационного мониторинга при моделировании на образцах искусственных материалов содержит испытательный стенд 1 (фиг. 1) для формирования образца 2, источник нагрузки, включающий корпус 3 (фиг. 1, 2), ударник 4 из электромагнитного материала, размещенный внутри корпуса и соединенный с ним упругими элементами 5, средство перемещения ударника в виде наковален 6, жестко зафиксированны на корпусе в соответствующих точках закрепления наковален 10, электромагнитных катушек 7 (фиг. 2), установленных на наковальнях и включенных в цепи управления (на фиг. не показаны), и приемник ударных импульсов 8 (фиг. 1) сигналов нагрузки.

Корпус 3 (фиг. 1, 2) выполнен в форме сферы. Наковальни 6 (фиг. 1) с соответствующими электромагнитными катушками 7 жестко закреплены на внутренней поверхности корпуса 3 по радиальным направлениям в соответствии с задаваемыми направлениями приложения ударных импульсов. Ударник 4 имеет шаровидную форму и установлен в геометрическом центре сферы корпуса.

Геометрический центр шаровидного ударника 9 (фиг. 1) и в исходном положении совпадает с геометрическим центром корпуса 3. Радиус сферического корпуса 3 соединяет геометрический центр шаровидного ударника 9 с одной из точек закрепления наковален 11. Наковальни 6 с электромагнитными катушками 7 являются магнитами. Устройство может быть снабжено несколькими приемниками ударных импульсов 8, количество и расположение которых в теле образца 2 определяется задачами исследований. Испытательный стенд может быть снабжен пригрузочным механизмом 11. Упругие элементы 5 выполнены, например, в виде пружин, одним концом жестко закрепленных на корпусе 3, а другим концом соединенных с ударником 4.

Устройство работает следующим образом. В процессе формирования искусственного образца 2, например, при закатке модели из эквивалентных материалов, размещают корпус 3 источника нагрузки и приемники ударных ипмульсов 8 в заданных точках образца. Для создания ударного импульса, распространяющегося в заданном направлении, включают электромагнитную катушку 7 на той из наковален 6, которая расположена на корпусе 3 так, что радиус, соединяющий геометрический центр ударника 9 с точкой закрепления наковальни 10, совпадает с выбранным направлением распространения импульса. Под действием силы притяжения, действующей на ударник 4 со стороны электромагнитной катушки 7, ударник наносит удар по соответствующей наковальне 6, который передается через корпус 3 в виде ударной волны, распространяющейся в теле образца 2 в заданном направлении. Параметры волны регистрируются приемником 8. Следующий удар наносят по другой выбранной наковальне, меняя тем самым направление распространения волны. Силу удара регулируют электрическими параметрами сигнала, подводимого к катушке. Если испытательный стенд снабжен регулируемы пригрузочным механизмом 11, то периодически меняют напряженное состояние образца 2 и измерения повторяют. Сравнивая получаемые результаты измерений, осуществляют мониторинг при моделировании на образцах из искусственных материалов.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает мониторинг при новых условиях воздействия на образец искусственных материалов, модель из эквивалентных материалов и т.п.- при создании ударных импульсов, направленных не только в трех взаимно перпендикулярных направлениях, но и в любых направлениях в соответствии с задаваемыми условиями исследований. Это существенно расширяет объем получаемой информации.

Устройство для деформационного мониторинга при моделировании на образцах искусственных материалов, содержащее испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки, включающий замкнутый корпус, ударник из электромагнитного материала, размещенный внутри корпуса и соединенный с ним упругими элементами, средство перемещения ударника в виде наковален, закрепленных на корпусе, электромагнитных катушек, установленных на наковальнях и включенных в цепи управления, и приемник сигнала нагрузки, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде сферы, при этом наковальни с соответствующими электромагнитными катушками жестко закреплены на его внутренней поверхности по радиальным направлениям в соответствии с задаваемыми направлениями приложения ударных импульсов, а ударник выполнен шаровидной формы и установлен в геометрическом центре сферы корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к материаловедению, а именно к определению устойчивости материалов к биодеградации. Для этого подготавливают образцы с тестируемыми материалами, стерильную жидкую питательную среду (СЖПС) и питательную среду с тестовыми микроорганизмами (МЖПС).

Изобретение относится к области сортировки различных пород полезных ископаемых по их теплофизическим свойствам и может быть использовано при разделении минеральных частиц, в том числе алмазосодержащей породы.

Изобретение относится к почвоведению, а именно к изучению формирования микрорусла на склонах пахотного горизонта методом точечного источника. Для этого образцы сухие почвогрунта просеивают через сито и укладывают в съемный наклонный лоток с шероховатой поверхностью и перфорированным дном для отделения воды, просочившейся через образец в мерную емкость для сбора воды и смытой почвы.

Изобретение относится к почвоведению, а именно к изучению формирования микрорусла на склонах пахотного горизонта методом точечного источника. Для этого образцы сухие почвогрунта просеивают через сито и укладывают в съемный наклонный лоток с шероховатой поверхностью и перфорированным дном для отделения воды, просочившейся через образец в мерную емкость для сбора воды и смытой почвы.

Изобретение относится к экологии и может быть использовано при комплексном определении экологической безопасности и биологической эффективности почвогрунтов, создаваемых на основе осадка городских сточных вод в полевых условиях.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ биохимического контроля эффективности рекультивации нарушенных и/или загрязненных тундровых почв, включающий отбор проб и анализ активности фермента дегидрогеназы спектрофотометрическим методом.

Изобретение относится к исследованию водосодержащих геологических структур. Представлен способ определения индексов структурного различия верхних зон заполнения Ордовикского известняка, согласно которому: сначала определяют три типа структур зоны заполнения, а именно структуру с непрерывным заполнением, структуру с прерывистым заполнением и структуру, свободную от заполнения; затем определяют индексы различия в соответствии с тремя типами структур зоны заполнения, включающие: величину q прорыва воды к скважине, величину расхода Q подземной воды и коэффициент K проницаемости участка Ордовикского известняка; затем соответственно определяют пороговые значения для каждого индекса в соответствии с различными водоупорными свойствами, соответствующими указанным трем структурам; причем индексы получают посредством нескольких этапов на основании расчета из заданных соотношений величин прорыва воды и коэффициента проницаемости для подземной скважины.

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий и может быть использовано для определения фильтрационных свойств пород, что очень важно при проектировании и эксплуатации оросительных каналов.
Изобретение относится к области спектроскопических измерений и касается способа определения тяжелых металлов в почве. При осуществлении способа исследуемый образец почвы наносят слоем толщиной 5-10 микрон на атомно-гладкую поверхность кристалла меди, отжигают при температуре 150°С в течение 5 минут и помещают в вакуумную камеру с давлением остаточных газов на уровне 10-8 миллибар.

Изобретение относится к области изучения свойств смачивания. Для определения равновесной смачиваемости поверхности раздела пустотного пространства и твердой фазы образца горной породы получают трехмерное изображение внутренней структуры образца.

Изобретение относится к импульсно-силовой ручной машине. Ручная машина содержит двигатель, ударник, планетарный механизм для передачи вращения ударнику от ротора двигателя и наковальню, установленную спереди ударника.

Изобретение относится к импульсно-силовой ручной машине. Ручная машина содержит двигатель, приводимый в действие в прерывистом режиме, соединенный с двигателем ударник, наковальню, ударяемую ударником для сообщения вращения/ударов рабочему инструменту, и блок управления.

Изобретение относится к ручному приводному инструменту. Инструмент содержит корпус, электродвигатель, размещенный в корпусе, муфту, бесконтактный датчик крутящего момента, систему управления муфтой и механический ограничитель крутящего момента.

Изобретение относится к области переносных инструментов. .

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для контроля момента затяжки резьбовых соединений, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при сборке резьбовых соединений.

Изобретение относится к машиностроению , в частности к устройствам для контроля момента затяжки резьбовых соединений (преимунхественно крупных с различной податливостью ), и является усовершенствованием изобретения по авторскому свидетельству № 1201120.

Изобретение относится к переключающему механизму ручной машины ударно-вращательного действия, предназначенному для переключения по меньшей мере одного передаточного механизма в по меньшей мере два положения включения.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования физико-механических свойств образцов искусственных материалов типа бетонов, грунтов, дорожных покрытий, эквивалентных материалов и т.п. Устройство содержит испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки, включающий замкнутый корпус, ударник из электромагнитного материала, размещенный внутри корпуса и соединенный с ним упругими элементами, средство перемещения ударника в виде наковален, закрепленных на корпусе, электромагнитных катушек, установленных на наковальнях и включенных в цепи управления, и приемник сигнала нагрузки. Корпус выполнен в виде сферы, при этом наковальни с соответствующими электромагнитными катушками жестко закреплены на его внутренней поверхности по радиальным направлениям в соответствии с задаваемыми направлениями приложения ударных импульсов, а ударник выполнен шаровидной формы и установлен в геометрическом центре сферы корпуса. Достигается повышение информативности мониторинга. 2 ил.

Наверх