Установка для испытания образцов на одноосное сжатие материалов преимущественно растительного происхождения

Изобретение относится к технике исследования деформационно-прочностных свойств материалов, преимущественно растительного происхождения. Установка содержит неподвижный корпус с размещенными на нем двумя оппозитно расположенными опорами с поперечными к линии сжатия опорными поверхностями для крепления между ними исследуемого образца, каждая опора имеет центрально расположенный относительно линии сжатия фиксатор исследуемого образца с выступающей перед опорной поверхностью частью, по меньшей мере одна из опор подвижна и соединена с приводом ее движения по линии сжатия, а также устройство измерения, включая автоматизированное, текущих значений деформационно-прочностных характеристик сжатия. При этом установка имеет ограничитель сближения опор и выступающая часть фиксатора образца каждой опоры представляет собой тонкостенные пластины, в том числе лезвийного типа, расположенные радиально, причем направления их срединных плоскостей совмещены с линией сжатия и высота пластин над опорной поверхностью составляет 0,05-0,30 диаметра исследуемого образца. Технический результат: повышение точности результатов деформационно-прочностных испытаний на сжатие удлиненных образцов материалов преимущественно растительного происхождения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к технике исследования деформационно-прочностных свойств материалов, преимущественно растительного происхождения. Оно также может быть применено для аналогичных исследований исследования других продуктов биологического происхождения с клеточной структурой материалов.

Известна установка для испытаний винтовых пружин на одноосное сжатие, включающая неподвижный корпус с размещенными на нем двумя оппозитно расположенными опорами с поперечными к линии 4 сжатия опорными поверхностями для крепления между ними исследуемой пружины, каждая опора имеет центрально расположенный относительно линии сжатия фиксатор исследуемого образца с выступающей перед опорной поверхностью частью, по меньшей мере, одна из опор подвижна и соединена с приводом ее движения по линии сжатия. Фиксатор представляет собой круглый выступ, предотвращающий боковое смещение пружины (патент РФ № 2412430 от 2008-12-15, G01N3/32). Недостатком устройства является невозможность его применения для испытания образцов из материалов преимущественно растительного происхождения, поскольку они вырезаются из клеточной структуры, наполненной клеточной жидкостью, и образуют по поверхности контакта жидкостную пленку, способствующую выскальзыванию образца из опор.

Известно также устройство на одноосное сжатие, имеющее центрально расположенный относительно линии сжатия фиксатор исследуемого образца с выступающей перед опорной поверхностью частью. Фиксатор выполнен в виде кольцевого бурта, который плотно охватывает исследуемый образец у его торцов (Патент РФ 2 523 769 от 03.12.2012, G01N 3/10). Его недостатком является ограничение у опор утолщения образца при сжатии, вызывающее в нем искажение напряжений и результатов испытаний.

Известно также устройство для испытания на сжатие образцов из пластичных материалов, в котором центрально расположенный относительно линии сжатия фиксатор выполнен в виде круглой плиты, выступающей над опорной поверхностью части (SU 1 024 800 от 28.12.81, G01N 3/56). Своим плоским выступом он сминает центральную часть образца, что будет существенно искажать результаты испытаний.

По совокупности технических признаков, общих с заявляемой установкой, за прототип принят патент РФ № 2 412 430.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности результатов деформационно-прочностных испытаний на сжатие удлиненных образцов материалов преимущественно растительного происхождения.

Указанный результат достигается тем, что установка для испытания образцов на одноосное сжатие материалов преимущественно растительного происхождения включает неподвижный корпус с размещенными на нем двумя оппозитно расположенными опорами с поперечными к линии сжатия опорными поверхностями для крепления между ними исследуемого образца, каждая опора имеет центрально расположенный относительно линии сжатия фиксатор исследуемого образца с выступающей перед опорной поверхностью частью, по меньшей мере, одна из опор подвижна и соединена с приводом ее движения по линии сжатия, а также устройство измерения, включая автоматизированное, текущих значений деформационно-прочностных характеристик сжатия. При этом установка имеет ограничитель сближения опор и выступающая часть фиксатора образца каждой опоры представляет собой тонкостенные пластины, в том числе лезвийного типа, расположенные радиально, причем направления их срединных плоскостей совмещены с линией сжатия, и высота пластин над опорной поверхностью составляет 0,05-0,30 диаметра исследуемого образца. Кроме того, тонкостенные пластины на оппозитных опорах могут быть повернуты вокруг линии сжатия относительно друг друга настолько, что при смыкании опор оказываются в промежутках между пластинами оппозитной опоры.

Наличие в установке ограничителя сближения опор предотвращает контакт пластин противоположных опор друг с другом или с противоположной опорой. Выполнение фиксатора образца в каждой опоре в виде тонкостенных пластин, в том числе в виде лезвий, повышает надежность предотвращения выскальзывания удлиненного образца из опор. Установка с повернутыми пластинами одной опоры относительно пластин другой позволяет сближать опоры до величины тонкостенной пластины, что увеличивает деформацию сжимаемого образца и расширяет объем регистрируемых деформационно-прочностных результатов.

Изобретение поясняется пятью фигурами.

На фиг. 1 изображена схема установки с образцом, на фиг. 2 – вырез А, на фиг.3 – вид Б с удлиненными пластинами фиксатора образца и контуром торцевой поверхности образца, на фиг. 4 – вид Б с укороченными пластинами фиксатора образца и с контуром торцевой поверхности образца, на фиг. 5 – вид Б при наибольшем сближении опор.

Установка для испытания образцов на одноосное сжатие материалов преимущественно растительного происхождения включает (фиг. 1 – 3) неподвижный корпус 1 с размещенными на нем двумя оппозитно расположенными опорами 2 и 3 с поперечными к линии 4 сжатия опорными поверхностями 5 и 6 для крепления между ними исследуемого образца 7. Каждая опора 2 и 3 имеет центрально расположенный относительно линии 4 сжатия фиксатор исследуемого образца с выступающей на опорной поверхности 5 и 6 частью. По меньшей мере, одна из опор, например, 2-я, подвижна и соединена с приводом 8 ее движения по линии 4 сжатия. Привод 8 может быть ручным, электрическим или гидравлическим. Имеется устройство измерения 9 текущих значений деформационно-прочностных характеристик сжатия, которое может быть контактным или бесконтактным. Установка снабжена ограничителем 10 сближения опор 2 и 3. Выступающая часть фиксатора образца в каждой опоре представляет собой тонкостенные пластины удлиненные 11 или укороченные 12, которые могут быть выполнены в виде лезвий. Пластины 11 и 12 расположены радиально, причем направления их срединных плоскостей совмещены с линией 4 сжатия. Высота пластин h над опорной поверхностью составляет 0,05– 0,30 диаметра d исследуемого образца. Удлиненные пластины 11 выступают за торцевую поверхность образца (фиг.2 и фиг. 3), а укороченные пластины 12 – остаются внутри нее (фиг. 4). На фиг. 3 и фиг. 4 исходное положение образца 7 на опорной поверхности 5 условно показано штрих-пунктирным контуром 13 его торцевой поверхности. Тонкостенные пластины 11 или 12 на оппозитных опорах 2 и 3 могут быть повернуты вокруг линии сжатия относительно друг друга настолько, что при наибольшем сближении опор оказываются в промежутках между пластинами оппозитных опор (фиг. 5). На фиг. 5 показан вид Б при максимальном сближении опор 2 и 3. При этом пластины 11 или 12 опоры 3 условно показаны штрих-пунктирными линиями, и образец не показан.

Установка работает следующим образом.

В неподвижный корпус 1 между опор 2 и 3 устанавливают образец 7 центрально по линии 4 сжатия. Подвижную опору 2 подводят к образцу 7 и сближают с оппозитной ей опорой 3 вплоть до опирания торцевых частей образца 7 на опорные поверхности 5 и 6. Усилие погружения пластин 11 или 12 в образец 7 составляет несущественную величину в общем усилии сжатия вследствие их малого поперечного сечения. После полного погружения пластин 11 или 12 в образец 7 усилие сжатия обнуляется на устройстве 9. Затем с помощью привода 8 производится процесс сжатия образца 7 с регистрацией деформационно-прочностных параметров и построения диаграммы сжатия в автоматическом или ручном режиме. При сжатии образца 7 из податливого материала его поперечное сечение существенно растет. Однако образец 7 из неоднородного податливого материала остается в зоне удлиненных пластин 11, обеспечивающих его центральное положение. Испытания образца 7 из жесткого материала предпочтительно проводить в опорах 2 и 3 с укороченными пластинами 12. В этом случае его периферийные торцевые части остаются цельными, не изменяя результаты испытаний. Сближение опор 2 с 3 прекращают либо после разрушения образца 7 хрупким раскалыванием с падением усилия сжатия до нуля, либо остановкой привода 8 с помощью ограничителя 10, предотвращающего контакт вершинами пластин 11 или 12 оппозитных опор или опорных поверхностей 5 и 6.

1. Установка для испытания образцов на одноосное сжатие материалов преимущественно растительного происхождения, состоящая из неподвижного корпуса с размещенными на нем двумя оппозитно расположенными опорами с поперечными к линии сжатия опорными поверхностями для крепления между ними исследуемого образца, каждая опора имеет центрально расположенный относительно линии сжатия фиксатор исследуемого образца с выступающей на опорной поверхности частью, по меньшей мере одна из опор подвижна и соединена с приводом ее движения по линии сжатия, устройства измерения текущих значений деформационно-прочностных характеристик сжатия, отличающаяся тем, что установка имеет ограничитель сближения опор, выступающая часть фиксатора образца в каждой опоре представляет собой тонкостенные пластины, расположенные радиально, причем направления их срединных плоскостей совмещены с линией сжатия и высота пластин над опорной поверхностью составляет 0,05-0,30 диаметра исследуемого образца.

2. Установка для испытания образцов на одноосное сжатие материалов преимущественно растительного происхождения по п.1, отличающаяся тем, что тонкостенные пластины на оппозитных опорах повернуты вокруг линии сжатия относительно друг друга на такой угол, что при наибольшем сближении опор оказываются в промежутках между пластинами оппозитных опор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытания материалов, а именно к испытаниям материалов (горных пород, строительных материалов и т.д.) на ползучесть и длительную прочность при заданных уровнях напряжений и температур.

Изобретение относится к методам определения механических характеристик керамики и может быть использовано для оценки предела прочности при растяжении хрупких материалов.

Изобретение раскрывает метод для определения физического сходства имитируемого материала тела засыпки руды. Тест на уплотнение выполняется в лаборатории на теле засыпки пустой породы, чтобы получить кривую ε-σ в отношении тела засыпки пустой породы в процессе уплотнения.

Заявленная группа изобретений относится к средствам для тестирования картона. Предложенный способ тестирования картона осуществляется с помощью тестирующего механизма и включает размещение картона из известного типа гофрированного материала между опорной пластиной и прижимной пластиной механизма, приложение нагрузки к картону посредством движения прижимной пластины относительно опорной пластины с тем, чтобы сжимать картон между ними, получение показаний нагрузки и отклонений с использованием одного или нескольких датчиков, установленных на или внутри механизма, и вывод по меньшей мере одной пары показаний нагрузки и отклонений для сравнения с предварительно определяемым показанием для этой заданной нагрузки или для этого заданного отклонения для картона этого типа, причем либо это заданное отклонение представляет собой расстояние, которое не превышает 90% от предварительно определяемой средней первой точки разрушения для гофрированного материала этого типа, либо эта заданная нагрузка может составлять порядка от 50 до 95% предварительно определяемой нагрузки для достижения первой точки разрушения для гофрированного материала этого типа, при этом средняя первая точка разрушения является точкой отклонения, где возникает первая пиковая нагрузка.

Изобретение относится к способу и устройству прогнозирования разрушения. Сущность: осуществляют этапы, на которых получают эффективную ширину в направлении, включающем в себя точечносварной участок и пересекающем направление нагрузки на плоской поверхности, на которой предоставляется точечносварной участок элемента, вычисляют каждый предварительно определенный временной интервал, эффективную ширину, изменяющуюся в соответствии с изменением нагрузки, и прогнозируют разрушение точечносварного участка с использованием вычисленной эффективной ширины.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний изделий на сжатие при осевом нагружении. Способ испытания конструкции при осевом приложении нагрузок реализован с помощью устройства для испытания конструкции при осевом приложении нагрузок и состоит в том, что на опоре устанавливают испытываемую конструкцию, к которой прикладывают нагрузку в осевом направлении и контролируют прикладываемую нагрузку с помощью рычажной системы, которая образует замкнутый контур и в общем случае состоит из регулируемых по длине тяг, основного хомута, основного равноплечного рычага, по меньшей мере одного дополнительного хомута, а также по меньшей мере одной пары одинаковых по размеру вспомогательных рычагов, источника нагрузки и измерителя нагрузки.

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем создания в них широкого диапазона напряжений, конкретно к испытаниям трубчатых образцов при действии внешнего давления и осевой растягивающей или сжимающей нагрузки.

Прибор контроля динамических напряжений в многослойном витом тросе и барабане в сверхглубокой скважине включает в себя опорную систему, систему наматывания, систему контроля динамической нагрузки и систему контроля растяжения.

Изобретение относится к испытательной технике. Стенд содержит четыре идентичных нагружающих устройства для приложения нагрузок в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях и закрепленных к силовому полу, каждое из которых состоит из стойки, силового гидроцилиндра, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус закреплен на ползуне, расположенном в вертикальном Т-образном пазу стойки, гидроблока, закрепленного на стойке и состоящего из фильтра тонкой очистки и сервоклапана, управляющего гидроцилиндром, датчиком перемещения гидроцилиндра, датчиком перемещения ползуна с гидроцилиндром, а также включает вертикальный гидроцилиндр для приложения к испытуемому объекту нагрузки в вертикальном направлении, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус шарнирно подвешен к каретке портала, гидроблок, аналогичный гидроблокам нагружающих устройств, сервоклапан которого управляет вертикальным гидроцилиндром, а также включает насосную установку, содержащую насос высокого давления, клапан предохранительный, манометр для регистрации давления в напорной магистрали.

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для оценки прочностных и деформационных характеристик материала кольца из хрупких материалов, преимущественно керамических, при испытании на растяжение путем последовательного создания в двенадцати зонах растягивающих напряжений, максимально приближенных к чистому растяжению.

Изобретение относится к экспериментальному оборудованию, а именно к дополнительной оснастке для установок, реализующих метод Кольского с разрезным стержнем Гопкинсона, обеспечивающей перевод сжимающей нагрузки в сдвиговую.

Изобретение относится к контролю свойств изделий легкой промышленности, а именно к устройствам для измерения разрывных характеристик текстильного материала. Техническим результатом является возможность проводить испытания образцов материалов в замерзшем состоянии от 0 до -25°С при отрицательных температурах охлаждения.

Изобретение относится к способу оптимизации стенда для испытаний на малоцикловую усталость и, возможно, на комбинированную малоцикловую и многоцикловую усталость для воспроизведения опоры деталей газотурбинного двигателя, такой как опора по меньшей мере одной ножки лопатки на опорную шейку ячейки диска ротора.

Изобретение относится к стенду для испытаний на малоцикловую усталость и, возможно, на комбинированную малоцикловую и многоцикловую усталость для воспроизведения опоры деталей газотурбинного двигателя, такой как опора по меньшей мере одной ножки лопатки на опорную шейку ячейки диска ротора.

Новая конструкция держателя колодки для роликовых машин трения относится к области трибологии и предназначено для установки колодок на машинах трения «Амслер» и других аналогичных типов при проведении износных испытаний.

Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств композиционных материалов, а именно: к исследованию упруго-прочностных характеристик при сжатии (прочность, модуль упругости).

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам для определения прочностных характеристик материалов при пластическом одноосном растяжении, и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к приборам для исследования плотности жидкостей в широком интервале температур пикнометрическим методом.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, используемой при испытаниях на усталость. Зажимное устройство содержит стягиваемые с помощью винтов опорные детали, между которыми размещен испытуемый образец и переходные детали, расположенные по обе стороны концевой части испытуемого образца и имеющие участок, выступающий за зону их контакта с опорными деталями в сторону рабочей части образца.

Изобретение относится к способам испытаний волокон на прочность при растяжении, в частности к способам захвата волокна в зажимах разрывной машины, и к приспособлениям для осуществления таких способов, и может быть использовано в химической, авиационной промышленности.

Изобретение относится к технике исследования деформационно-прочностных свойств материалов, преимущественно растительного происхождения. Установка содержит неподвижный корпус с размещенными на нем двумя оппозитно расположенными опорами с поперечными к линии сжатия опорными поверхностями для крепления между ними исследуемого образца, каждая опора имеет центрально расположенный относительно линии сжатия фиксатор исследуемого образца с выступающей перед опорной поверхностью частью, по меньшей мере одна из опор подвижна и соединена с приводом ее движения по линии сжатия, а также устройство измерения, включая автоматизированное, текущих значений деформационно-прочностных характеристик сжатия. При этом установка имеет ограничитель сближения опор и выступающая часть фиксатора образца каждой опоры представляет собой тонкостенные пластины, в том числе лезвийного типа, расположенные радиально, причем направления их срединных плоскостей совмещены с линией сжатия и высота пластин над опорной поверхностью составляет 0,05-0,30 диаметра исследуемого образца. Технический результат: повышение точности результатов деформационно-прочностных испытаний на сжатие удлиненных образцов материалов преимущественно растительного происхождения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх