RU2367926C1 - Thermal loader for bench of material sample testing - Google Patents
Thermal loader for bench of material sample testing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367926C1 RU2367926C1 RU2008130753/28A RU2008130753A RU2367926C1 RU 2367926 C1 RU2367926 C1 RU 2367926C1 RU 2008130753/28 A RU2008130753/28 A RU 2008130753/28A RU 2008130753 A RU2008130753 A RU 2008130753A RU 2367926 C1 RU2367926 C1 RU 2367926C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- friction disk
- thermal
- rotation
- loader
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам испытаний образцов материалов при сложном нагружении и может быть использован совместно со стендами для физического моделирования геомеханических процессов на образцах горных пород и эквивалентных материалах.The invention relates to means for testing samples of materials under complex loading and can be used in conjunction with stands for the physical modeling of geomechanical processes on rock samples and equivalent materials.
Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ №1525543, кл. G01N 3/18), содержащий фрикционную колодку, привод перемещения фрикционной колодки, теплопроводный элемент, контактирующий с колодкой, приспособление для поджатия колодки к элементу.Known thermal loader to the stand for testing samples of materials (RF patent No. 1525543, class G01N 3/18), containing a friction pad, a drive to move the friction pad, a heat-conducting element in contact with the pad, a device for compressing the pad to the element.
Недостаток устройства состоит в отсутствии возможности создавать термическую нагрузку на любом открытом участке поверхности образца.The disadvantage of this device is the inability to create a thermal load on any open area of the surface of the sample.
Известен термонагружатель, применяемый в стенде для испытания образцов материалов на термомеханическую прочность (патент РФ, №1610382, кл. G01N 3/18, 1990), содержащий фрикционную колодку, привод перемещения фрикционной колодки, теплопроводный элемент, контактирующий с колодкой, приспособление для поджатия колодки к элементу.Known thermal loader used in the stand for testing samples of materials for thermomechanical strength (RF patent, No. 1610382, class G01N 3/18, 1990), containing a friction pad, a drive to move the friction pad, a heat-conducting element in contact with the pad, a device for preloading the pad to the element.
Недостаток устройства состоит в термическом нагружении только тех участков образца, через которые передается механическая нагрузка.The disadvantage of this device is the thermal loading of only those sections of the sample through which the mechanical load is transmitted.
Более близким по конструкции к предлагаемому является термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ, №1603224, кл. G01N 3/10, 1990), принимаемый за прототип и содержащий фрикционный диск, привод вращения фрикционного диска, опорную площадку из теплопроводного материала, приспособление для взаимного поджатия диска и площадки.Closer in design to the proposed one is a thermal loader to a stand for testing samples of materials (RF patent, No. 1603224, class G01N 3/10, 1990), taken as a prototype and containing a friction disk, a friction disk rotation drive, a support pad of heat-conducting material, device for mutual preload of the disc and the platform.
Недостаток прототипа состоит в том, что он встроен в конструкцию стенда и обеспечивает прогрев только одной зоны образца, причем только той зоны, через которую передается механическая нагрузка. Невозможно в ходе испытаний проводить термическое нагружение поочередно разных участков образца независимо от места приложения механической нагрузки к образцу. Необходимость менять зоны прогрева в ходе испытаний особенно актуальна при изучении поведения горного массива, где, как известно, термические градиенты перемещаются вслед за перемещением зон разрушения пород горными машинами. Перемещающиеся в пространстве зоны повышенного прогрева неравномерно активизируют процессы деформации и разрушения элементов массива, меняют поля напряжений, меняют несущую способной и характер разрушения пород. Для исследования этих закономерностей необходимо при моделировании разрушения на образцах обеспечить возможность соответствующим образом менять места прогрева образцов, величины термических градиентов, а также формы зон прогрева. Известные термонагружатели не позволяют проводить такие исследования из-за узких функциональных возможностей.The disadvantage of the prototype is that it is built into the design of the stand and provides heating of only one zone of the sample, and only that zone through which the mechanical load is transmitted. It is impossible during the tests to conduct thermal loading of alternately different sections of the sample, regardless of where the mechanical load is applied to the sample. The need to change the heating zone during the tests is especially relevant when studying the behavior of the massif, where, as you know, thermal gradients move after the movement of the zones of rock destruction by mining machines. The zones of increased heating moving in space non-uniformly activate the processes of deformation and destruction of the elements of the massif, change the stress fields, and change the bearing capacity and the nature of rock destruction. To study these regularities, it is necessary, when modeling fracture on samples, to provide the opportunity to appropriately change the places of heating of samples, the magnitude of thermal gradients, as well as the shape of the heating zones. Known thermal loaders do not allow such studies due to narrow functionality.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей термонагружателя путем обеспечения возможностей термического нагружения различных участков испытуемых образцов с различными по форме и температуре участками прогрева.The technical result of the invention is to expand the functionality of the thermo-loader by providing thermal loading capabilities for various sections of the test samples with heating sections of various shapes and temperatures.
Технический результат достигается тем, что термонагружатель, содержащий фрикционный диск, привод вращения фрикционного диска, опорную площадку из теплопроводного материала, приспособление для взаимного поджатия диска и площадки, согласно изобретению имеет платформу, выполненную с возможностью независимого перемещения, и приспособление для предотвращения вращения опорной площадки относительно фрикционного диска, при этом привод вращения фрикционного диска, приспособление для предотвращения вращения и приспособление для взаимного поджатия установлены на платформе.The technical result is achieved in that a thermal loader comprising a friction disk, a friction disk rotation drive, a support pad of heat-conducting material, a device for reciprocally compressing the disk and the pad according to the invention has a platform adapted for independent movement and a device for preventing the support pad from rotating relative to friction disk, while the drive rotation of the friction disk, a device to prevent rotation and a device for mutual the preloads are mounted on the platform.
Технический результат также достигается тем, что на опорной площадке закреплены съемные теплопроводные прокладки, по форме соответствующие зонам прогрева.The technical result is also achieved by the fact that removable heat-conducting gaskets are fixed on the supporting platform, corresponding in shape to the heating zones.
Платформа, выполненная с возможностью независимого перемещения, и размещение всех остальных элементов конструкции на этой платформе делает терморегулятор автономным устройством, которое может проводить термонагружение в любом нужном месте, в котором он будет приложен к поверхности образца. Отсутствие возможности вращения площадки, которое обеспечивается дополнительным приспособлением, в присутствии привода вращения диска и приспособления для взаимного поджатия, позволяют создавать термическую нагрузку независимо от механической нагрузки на прогреваемой зоне. Вместе это и приводит к достижению технического результата.The platform, made with the possibility of independent movement, and the placement of all other structural elements on this platform makes the temperature controller an autonomous device that can carry out thermal loading in any desired place in which it will be applied to the surface of the sample. The inability to rotate the site, which is provided by an additional device, in the presence of a disk rotation drive and a device for mutual preloading, makes it possible to create a thermal load regardless of the mechanical load on the heated zone. Together, this leads to the achievement of a technical result.
Теплопроводные прокладки, по форме соответствующие зоне прогрева, позволяют менять форму зоны прогрева путем смены съемной площадки, что дополнительно расширяет возможности термонагружателя.Thermally conductive gaskets, corresponding in shape to the heating zone, allow you to change the shape of the heating zone by changing the removable area, which further expands the capabilities of the thermal loader.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема термонагружателя, на фиг.2 - примеры выполнения теплопроводных прокладок.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a schematic diagram of a thermal loader, in Fig.2 - examples of the implementation of heat-conducting gaskets.
Термонагружатель содержит фрикционный диск 1, привод 2 вращения фрикционного диска, опорную площадку 3 из теплопроводного материала, приспособление 4 для взаимного поджатия диска 1 и площадки 3. Термонагружатель имеет платформу 5, выполненную с возможностью независимого перемещения, и приспособление 6 для предотвращения вращения опорной площадки 3 относительно фрикционного диска 1. Привод 2 вращения фрикционного диска, приспособление 6 для предотвращения вращения и приспособление 7 для взаимного поджатия установлены на платформе 5.The thermal loader comprises a friction disk 1, a friction disk rotation drive 2, a support pad 3 of heat-conducting material, a device 4 for reciprocally compressing the disk 1 and the pad 3. The thermal loader has a platform 5 that is capable of independent movement, and a device 6 to prevent rotation of the supporting pad 3 relative to the friction disk 1. The rotational drive 2 of the friction disk, the device 6 for preventing rotation and the
Термонагружатель имеет съемные теплопроводные прокладки 7 для закрепления на опорной площадке 3 и по форме (фиг.2) соответствующие зонам прогрева.The thermal loader has removable heat-conducting
Рукоятки 8 служат для перемещения термонагружателя к разным частям образца 9. Усилие поджатия приспособления 4 (например, пружин) регулируется гайками 10. Соединение двигателя 2 с диском 1 осуществляется через многогранный хвостовик 11.The handles 8 are used to move the thermal loader to different parts of the specimen 9. The preload force of the device 4 (for example, springs) is regulated by nuts 10. The motor 2 is connected to the disk 1 through a multi-sided shank 11.
Термонагружатель работает следующим образом.Thermal unloading works as follows.
С помощью рукояток 8 подносят термонагружатель к поверхности образца 9, как показано на фиг.1, включают привод 2 и вращают фрикционный диск 1 относительно неподвижной площадки 3. При трении диска 2 о поджатую к нему площадку 3 фрикционная сила разогревает диск и площадку, повышенная температура передается на образец 9 через теплопроводную прокладку 7. Поверхность образца прогревается в заданной зоне, при этом форма зоны прогрева определяется формой используемой прокладки 7 в соответствии с задачей испытаний образца. Регулировка температуры прогрева проводится изменением силы взаимного поджатия диска 1 и площадки 3 с помощью гаек 10 и пружин 4, а также скоростью вращения привода 2.Using the handles 8, the thermal loader is brought to the surface of the sample 9, as shown in Fig. 1, the drive 2 is turned on and the friction disk 1 is rotated relative to the fixed platform 3. When the disk 2 is rubbed against the pad 3 pressed against it, the frictional force heats the disk and the pad, elevated temperature transferred to the sample 9 through a heat-conducting
После термической обработки одного участка образца 9 термонагружатель перемещают к другому участку и термонагружение повторяют в соответствии с задачами испытаний.After heat treatment of one section of sample 9, the thermal loader is moved to another section and the thermal loading is repeated in accordance with the test objectives.
Изобретение обеспечивает проведение принципиально новых исследований силовой работы материалов - в условиях неравномерных термических нагружений объемов несущих элементов независимо от механических или иных воздействий на элементы. Это особенно актуально для горных пород, работающих в условиях механических и термических нагрузок, переменных по месту, величине и зоне распространения.The invention provides a fundamentally new study of the power work of materials - under conditions of uneven thermal loading of the volumes of the bearing elements, regardless of mechanical or other effects on the elements. This is especially true for rocks operating under mechanical and thermal loads, variable in place, size and distribution zone.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130753/28A RU2367926C1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Thermal loader for bench of material sample testing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130753/28A RU2367926C1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Thermal loader for bench of material sample testing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2367926C1 true RU2367926C1 (en) | 2009-09-20 |
Family
ID=41168031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008130753/28A RU2367926C1 (en) | 2008-07-24 | 2008-07-24 | Thermal loader for bench of material sample testing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2367926C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510005C1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Thermal loader for material sample testing bench |
| RU2517743C1 (en) * | 2012-11-28 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Thermal loader for bench to test material samples during heat exchange |
| RU2523076C1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Thermal loading device for sample test stand |
| RU2593520C1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-08-10 | Евгений Васильевич Лодус | Thermal loading device to bench for testing samples of materials |
| RU2598771C1 (en) * | 2015-08-28 | 2016-09-27 | Евгений Васильевич Лодус | Thermal loading device for bench for testing samples of materials |
| RU2626811C1 (en) * | 2016-09-14 | 2017-08-01 | Евгений Васильевич Лодус | Installation for testing of samples for thermomechanical loads |
| RU2714516C1 (en) * | 2019-07-29 | 2020-02-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Thermal loader to bench for testing samples of materials |
| RU2801780C1 (en) * | 2023-04-25 | 2023-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Stand for thermomechanical testing of samples of materials |
-
2008
- 2008-07-24 RU RU2008130753/28A patent/RU2367926C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510005C1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Thermal loader for material sample testing bench |
| RU2517743C1 (en) * | 2012-11-28 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Thermal loader for bench to test material samples during heat exchange |
| RU2523076C1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Thermal loading device for sample test stand |
| RU2593520C1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-08-10 | Евгений Васильевич Лодус | Thermal loading device to bench for testing samples of materials |
| RU2598771C1 (en) * | 2015-08-28 | 2016-09-27 | Евгений Васильевич Лодус | Thermal loading device for bench for testing samples of materials |
| RU2626811C1 (en) * | 2016-09-14 | 2017-08-01 | Евгений Васильевич Лодус | Installation for testing of samples for thermomechanical loads |
| RU2714516C1 (en) * | 2019-07-29 | 2020-02-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Thermal loader to bench for testing samples of materials |
| RU2801780C1 (en) * | 2023-04-25 | 2023-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Stand for thermomechanical testing of samples of materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2367926C1 (en) | Thermal loader for bench of material sample testing | |
| Boneh et al. | Frictional strength and wear-rate of carbonate faults during high-velocity, steady-state sliding | |
| Rehman et al. | Analysis of stir die cast Al–SiC composite brake drums based on coefficient of friction | |
| CN105223076A (en) | Material in situ proving installation and method under multi-load multiple physical field coupling service condition | |
| Leonard et al. | A novel modular fretting wear test rig | |
| CN106404579A (en) | Friction-wear testing machine capable of realizing variable gravity orientation and testing method | |
| Waddad et al. | Heat partition and surface temperature in sliding contact systems of rough surfaces | |
| RU2510005C1 (en) | Thermal loader for material sample testing bench | |
| Ling et al. | Measurement of pointwise juncture condition of temperature at the interface of two bodies in sliding contact | |
| Haghshenas et al. | Indentation-based rate-dependent plastic deformation of polycrystalline pure magnesium | |
| JP2018009822A (en) | Method for testing rubber abrasion | |
| Katunin | Evaluation of criticality of self-heating of polymer composites by estimating the heat dissipation rate | |
| JP2015175779A (en) | friction tester and friction testing method | |
| Berthel et al. | Crack nucleation threshold under fretting loading by a thermal method | |
| CN107044940A (en) | Consider the crushing test device of space constraint state | |
| JP2001502807A (en) | How to detect the functional effectiveness of a lubricating oil | |
| RU2593520C1 (en) | Thermal loading device to bench for testing samples of materials | |
| Ali et al. | Experimental characterization of the nonlinear thermomechanical behaviour of refractory masonry with dry joints | |
| Weidner et al. | Subduction zone rheology | |
| Zhang et al. | Stick–slip and temperature effect in the scratching of materials | |
| RU2780951C1 (en) | Thermal loader to the stand for testing samples of materials | |
| RU2598771C1 (en) | Thermal loading device for bench for testing samples of materials | |
| CN211451845U (en) | Isothermal hot compression device for high-temperature alloy | |
| CN109142060A (en) | The loading experimental method and device of axial gradient static stress are realized to class rock material | |
| Elkut et al. | Numerical study of the mechanics of indentation bending tests of thin membranes and inverse materials parameters prediction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100725 |