RU2263309C1

RU2263309C1 - Method to perform road-building material test

Info

Publication number: RU2263309C1
Application number: RU2003136972/28A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Горбунов (RU); В.Н. Горбунов; Б.Л. Смушкович (RU); Б.Л. Смушкович; М.И. Артемьев (RU); М.И. Артемьев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Точприбор"
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-10-27
Also published as: RU2003136972A

Abstract

FIELD: testing equipment, particularly to determine mechanical characteristics of road-building materials.

SUBSTANCE: method involves deforming road-building material sample, for instance by applying compression, extension or bending force to the sample when movable gripper/support is moved at constant speed; measuring test load appeared in the sample under the action of above force and determining mechanical characteristics on the base of conventional criteria. To eliminate influence of testing machine compliancy on test results time interval between two reference test load values are additionally measured and speed of gripper/support movement is set to ensure that above time interval is constant for all tests.

EFFECT: increased results accuracy and reproducibility.

1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения характеристик механических свойств (ХМС) дорожно-строительных материалов.The invention relates to testing equipment, and in particular to methods for determining the characteristics of mechanical properties (HMS) of road building materials.

Известны способы испытания материалов путем приложения возрастающей во времени нагрузки (мягкое нагружение), на основе которых определяют ХМС, например, при испытании образцов из цемента на приборе с грузовым нагружением (см. Материалы и изделия для строительства дорог. М.: Транспорт, 1986, стр.108-109, рис.4.13).Known methods for testing materials by applying an increasing load over time (soft loading), on the basis of which the CMS is determined, for example, when testing samples of cement on a device with cargo loading (see Materials and products for road construction. M .: Transport, 1986, pg. 108-109, fig. 4.13).

Недостатками указанных способов являются: невозможность регистрации участков спада нагрузки в образце, низкая точность измерений и невозможность реализации испытаний при больших нагрузках, связанные с наличием инерционных масс.The disadvantages of these methods are: the inability to register sections of the load drop in the sample, low measurement accuracy and the inability to implement tests at high loads, associated with the presence of inertial masses.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ испытания дорожно-строительных материалов, заключающийся в том, что образец деформируют при постоянной скорости подвижного захвата (опоры), измеряют возникающую при этом в образце испытательную нагрузку и на основе принятых критериев определяют характеристики механических свойств материала. (См. ГОСТ 12301-98 "Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний". Разделы 15.2; 16.3.) При данном способе жесткого нагружения все указанные выше недостатки отсутствуют.Closest to the technical nature of the claimed is a method of testing road-building materials, which consists in the fact that the sample is deformed at a constant speed of moving gripping (support), the test load that arises in the sample is measured and the characteristics of the mechanical properties of the material are determined on the basis of the accepted criteria. (See GOST 12301-98 "Materials based on organic binders for road and airfield construction. Test methods." Sections 15.2; 16.3.) With this method of hard loading, all the above disadvantages are absent.

Недостатком известного способа является то, что действительная скорость, с которой деформируется образец, непосредственно влияющая на измеряемые ХМС, не совпадает со скоростью подвижного захвата (опоры) и всегда меньше ее за счет деформирования под нагрузкой частей испытательной машины.The disadvantage of this method is that the actual speed with which the sample is deformed, which directly affects the measured HMS, does not coincide with the speed of the moving gripper (support) and is always less than it due to deformation under load of the parts of the testing machine.

Поэтому при испытании образцов на разнотипных машинах, имеющих различную податливость, или на одинаковых типах машин в различных зонах или с различными приспособлениями для установки образцов фактические скорости деформации образцов могут существенно отличаться друг от друга даже при одной и той же скорости подвижного захвата (опоры). При этом реальные условия испытаний различны и соответственно могут существенно расходиться результаты испытаний.Therefore, when testing samples on different types of machines with different compliance, or on the same types of machines in different zones or with different devices for installing samples, the actual deformation rates of the samples can differ significantly from each other even at the same speed of moving gripping (support). In this case, the actual test conditions are different and, accordingly, the test results can diverge significantly.

Цель изобретения - повышение точности и воспроизводимости результатов испытаний за счет исключения влияния податливости испытательной машины.The purpose of the invention is to increase the accuracy and reproducibility of test results by eliminating the influence of the compliance of the testing machine.

Указанная цель достигается тем, что способ испытания дорожно-строительных материалов, заключающийся в том, что образец деформируют при постоянной скорости подвижного захвата (опоры), измеряют возникающую в образце испытательную нагрузку и на основе принятых критериев определяют характеристики механических свойств материала, дополняют операцией, при которой измеряют интервал времени между двумя реперными значениями испытательной нагрузки, и выбирают скорость подвижного захвата (опоры) таким образом, чтобы этот интервал оставался постоянным.This goal is achieved by the fact that the method of testing road-building materials, namely, that the sample is deformed at a constant speed of moving gripping (support), the test load arising in the sample is measured, and on the basis of the accepted criteria, the characteristics of the mechanical properties of the material are determined, supplemented with which measures the time interval between two benchmark values of the test load, and select the speed of the mobile capture (support) so that this interval remains after oyannym.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что дополнительно измеряют интервал времени между двумя реперными значениями испытательной нагрузки, и выбирают скорость подвижного захвата (опоры) таким образом, чтобы этот интервал оставался постоянным.Comparative analysis with the prototype shows that the proposed method is characterized in that they additionally measure the time interval between two benchmark values of the test load, and select the speed of the mobile capture (support) so that this interval remains constant.

На чертеже изображена схема реализации способа. Схема приведена для случая сжатия, но распространяется на любые виды деформирования образца (растяжение, изгиб и др.).The drawing shows a diagram of the implementation of the method. The diagram is shown for the case of compression, but applies to any type of deformation of the sample (tension, bending, etc.).

Образец 1 установлен на неподвижной нижней опоре (плите) 2, соединенной с датчиком силы 3. Подвижная верхняя опора 4 получает движение от привода (на чертеже не показан) с регулируемой скоростью V. Через блок связи (БС) 5 датчик силы 3 электрически связан с таймером (Т) 6 таким образом, что таймер включается и выключается при достижении определенного уровня сигнала датчика силы.Sample 1 is mounted on a fixed lower support (plate) 2 connected to a force sensor 3. The mobile upper support 4 receives movement from the drive (not shown) with an adjustable speed V. Through a communication unit (BS) 5, the force sensor 3 is electrically connected to timer (T) 6 in such a way that the timer turns on and off when a certain signal level of the force sensor is reached.

Испытание происходит следующим образом.The test is as follows.

При включении привода опора 4 перемещается (Δl_и) принудительно деформирует образец 1, возбуждая в нем силу Р (испытательная нагрузка), которая воспринимается датчиком силы 3 и преобразуется в пропорциональный электрический сигнал блоком связи 5.When the drive is switched on, the support 4 moves (Δl _and ) forcibly deforms the sample 1, exciting the force P (test load) in it, which is sensed by the force sensor 3 and converted into a proportional electrical signal by the communication unit 5.

Таймер настраивают на включение в момент времени t_о при достижении сигнала, соответствующего нагрузке Р_о, и отключение в момент времени t_к при сигнале, соответствующем нагрузке Р_к. Таким образом измеряют интервал t_и=t_к-t_o. Выбор реперных (характерных) точек по нагрузке Р_о и Р_к определяется конкретной методикой испытаний. В качестве точки Р_о целесообразно принимать величину начальной (измерительной) нагрузки, а в качестве точки Р_к - величину нагрузки в пределах линейного участка диаграммы, а в некоторых случаях (например, близкой к линейной диаграммы) - усилие Р_р по критерию разрушения образца.The timer is configured to turn on at time t _about when the signal corresponding to the load P _about , and turn off at time t _to when the signal corresponding to the load P _to . Thus measure the interval t _and = t _to -t _o . The choice of reference (characteristic) points for the load P _about and P _to determined by the specific test method. It is advisable to take the value of the initial (measuring) load as the point P _о , and the load value within the linear portion of the diagram as the point P _k , and in some cases (for example, close to the linear diagram) the force P _r according to the fracture criterion of the sample.

Приняв определенный интервал времени t_и за нормативный, его с заданной степенью точности сохраняют от испытания к испытанию, регулируя для этого скорость V подвижной опоры. Т.е. вместо нормирования скорости V подвижного захвата (опоры) нормируется интервал t_и, чем исключается влияние податливости испытательной машины на результаты испытаний.By adopting a time interval t _and for a normative it with a predetermined degree of accuracy retain from test to test, for adjusting the speed V of the mobile support. Those. instead of normalizing the speed V of the movable gripper (support), the interval t is normalized, _and this excludes the influence of the compliance of the testing machine on the test results.

Контроль интервала времени между однозначно определенными реперными значениями нагрузки на образце позволяет также исключить из рассмотрения заведомо ошибочные результаты, если, например, измеренный таким образом интервал времени недопустимо отличается от нормативного. Допустимая разница (допуск) интервалов времени определяется чувствительностью материала к скорости деформации.The control of the time interval between uniquely determined reference values of the load on the sample also makes it possible to exclude deliberately erroneous results from consideration if, for example, the time interval so measured is unacceptably different from the standard. The allowable difference (tolerance) of the time intervals is determined by the sensitivity of the material to the strain rate.

Таким образом, за счет исключения влияния податливости испытательной машины на режим испытаний и его однозначной регламентации и контроля достигается повышение точности и воспроизводимости результатов испытаний.Thus, by eliminating the influence of the compliance of the testing machine on the test mode and its unambiguous regulation and control, an increase in the accuracy and reproducibility of the test results is achieved.

Предлагаемый способ может использоваться как в качестве основного, так и в качестве дополнительного или вспомогательного, например, при арбитражных испытаниях на разнотипных машинах, когда результаты определения ХМС существенно между собой отличаются. Преимуществом этого способа является возможность его реализации при наличии любого типа таймера, например секундомера, путем его включения и выключения оператором.The proposed method can be used both as the main one, and as an additional or auxiliary one, for example, in arbitration trials on different types of machines, when the results of determining HMS differ significantly from each other. The advantage of this method is the possibility of its implementation in the presence of any type of timer, for example a stopwatch, by turning it on and off by the operator.

Claims

A method for testing road-building materials, namely, that the sample is deformed, for example, by compression, stretching, bending at a constant speed of moving gripping / support, the test load that arises in the sample is measured and the characteristics of the mechanical properties of the material during deformation are determined on the basis of the accepted criteria sample, characterized in that in order to exclude the influence of the compliance of the testing machine on the test results, the time interval between two reference values is additionally measured test load and set the speed of the movable grab / support so that this time interval remains constant from test to test.