RU2780951C1 - Thermal loader to the stand for testing samples of materials - Google Patents

Thermal loader to the stand for testing samples of materials Download PDF

Info

Publication number
RU2780951C1
RU2780951C1 RU2021137232A RU2021137232A RU2780951C1 RU 2780951 C1 RU2780951 C1 RU 2780951C1 RU 2021137232 A RU2021137232 A RU 2021137232A RU 2021137232 A RU2021137232 A RU 2021137232A RU 2780951 C1 RU2780951 C1 RU 2780951C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
friction disk
platform
rotation drive
base
guides
Prior art date
Application number
RU2021137232A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Лигоцкий
Андрей Владимирович Монтиков
Евгений Васильевич Лодус
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2780951C1 publication Critical patent/RU2780951C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: testing equipment.
SUBSTANCE: invention relates to means of testing samples of materials under complex loading and can be used in conjunction with stands for physical modeling of geomechanical processes on rock samples and equivalent materials. The thermal loader contains a base, a friction disk placed on it, a rotation drive with a shaft connected to a friction disk, a support platform made of heat-conducting material for placement on the sample and a device for mutual compression of the friction disk and the platform. The thermal loader is additionally equipped with two mutually perpendicular guides with longitudinal slots in which the shaft of the friction disk rotation drive is installed, a platform that is made in the form of a cylinder on which the friction disk rotation drive is installed, and a flexible rod, one end of which is fixed on the base, and the other end is wound onto the platform and fixed on it. Reversible drives are installed on the base, which are connected through screws with the possibility of moving the guides in mutually perpendicular directions, and additional guides are fixed parallel to the corresponding screws.
EFFECT: expansion of technological testing capabilities.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам испытаний образцов материалов при сложном нагружении и может быть использовано совместно со стендами для физического моделирования геомеханических процессов на образцах горных пород и эквивалентных материалах.The invention relates to testing equipment for material samples under complex loading and can be used in conjunction with stands for physical modeling of geomechanical processes on rock samples and equivalent materials.

Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патентРФ, №1603224, опубл. 30.10.1990), содержащий основание, размещенные на нем фрикционный диск, привод вращения с валом, соединенным с фрикционным диском, опорную площадку из теплопроводного материала для размещения на образце и приспособление для взаимного поджатия фрикционного диска и площадки.Known thermal loader to the stand for testing samples of materials (patent RF, No. 1603224, publ. 10/30/1990), containing a base, a friction disk placed on it, a rotation drive with a shaft connected to the friction disk, a support pad made of heat-conducting material for placement on the sample and device for mutual compression of the friction disc and platform.

Недостатком является то, что термонагружатель находится в фиксированном положении. Это не позволяет проводить испытания при изменении зоны термического нагружения испытуемого образца в ходе испытаний, что ограничивает его технологические возможности.The disadvantage is that the thermal loader is in a fixed position. This does not allow testing when changing the thermal loading zone of the test sample during testing, which limits its technological capabilities.

Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ, №1610382, опубл. 30.11.1990), содержащий основание, размещенные на нем фрикционный диск, привод вращения с валом, соединенным с фрикционным диском, опорную площадку из теплопроводного материала для размещения на образце и приспособление для взаимного поджатия фрикционного диска и площадки.Known thermal loader to the stand for testing samples of materials (RF patent, No. 1610382, publ. 11/30/1990), containing a base placed on it a friction disk, a rotation drive with a shaft connected to the friction disk, a support pad made of heat-conducting material for placement on the sample and a device for mutual compression of the friction disc and platform.

Недостатком является то, что термонагружатель находится в фиксированном положении. Это не позволяет проводить испытания при изменении зоны термического нагружения испытуемого образца в ходе испытаний, что ограничивает его технологические возможности.The disadvantage is that the thermal loader is in a fixed position. This does not allow testing when changing the thermal loading zone of the test sample during testing, which limits its technological capabilities.

Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ № 2367926, опубл. 20.09.2009), содержащий основание, размещенные на нем фрикционный диск, привод вращения с валом, соединенным с фрикционным диском, опорную площадку из теплопроводного материала для размещения на образце и приспособление для взаимного поджатия фрикционного диска и площадки.Known thermal loader to the stand for testing samples of materials (RF patent No. 2367926, publ. 20.09.2009), containing a base placed on it a friction disk, a rotation drive with a shaft connected to the friction disk, a support pad made of heat-conducting material for placement on the sample and device for mutual compression of the friction disc and platform.

Недостатком является то, что термонагружатель находится в фиксированном положении. Это не позволяет проводить испытания при изменении зоны термического нагружения испытуемого образца в ходе испытаний, что ограничивает его технологические возможности.The disadvantage is that the thermal loader is in a fixed position. This does not allow testing when changing the thermal loading zone of the test sample during testing, which limits its technological capabilities.

Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ №2593520, опубл.10.08.2016), содержащий основание, размещенные на нем фрикционный диск, привод вращения с валом, соединенным с фрикционным диском, опорную площадку из теплопроводного материала для размещения на образце и приспособление для взаимного поджатия фрикционного диска и площадки.Known thermal loader to the stand for testing samples of materials (RF patent No. 2593520, publ. 08/10/2016), containing a base placed on it a friction disk, a rotation drive with a shaft connected to the friction disk, a support pad made of heat-conducting material for placement on the sample and device for mutual compression of the friction disc and platform.

Недостатком является то, что термонагружатель находится в фиксированном положении. Это не позволяет проводить испытания при изменении зоны термического нагружения испытуемого образца в ходе испытаний, что ограничивает его технологические возможности.The disadvantage is that the thermal loader is in a fixed position. This does not allow testing when changing the thermal loading zone of the test sample during testing, which limits its technological capabilities.

Известен термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов (патент РФ № 2714516, опубл.18.02.2020), принимаемый за прототип. Термонагружатель содержит основание, размещенные на нем фрикционный диск, привод вращения с валом, соединенным с фрикционным диском, опорную площадку из теплопроводного материала для размещения на образце и приспособление для взаимного поджатия фрикционного диска и площадки.Known thermal loader to the stand for testing samples of materials (RF patent No. 2714516, publ. 02/18/2020), taken as a prototype. The thermal loader contains a base, a friction disk placed on it, a rotation drive with a shaft connected to the friction disk, a support pad made of heat-conducting material for placement on the sample, and a device for mutual compression of the friction disk and the platform.

Недостатком является то, что термонагружатель находится в фиксированном положении. Это не позволяет проводить испытания при изменении зоны термического нагружения испытуемого образца в ходе испытаний, что ограничивает его технологические возможности.The disadvantage is that the thermal loader is in a fixed position. This does not allow testing when changing the thermal loading zone of the test sample during testing, which limits its technological capabilities.

Техническим результатом является расширение технологических возможности испытаний.The technical result is the expansion of the technological capabilities of testing.

Технический результат достигается тем, что он снабжен двумя взаимно перпендикулярными направляющими с продольными прорезями, в которых установлен вал привода вращения фрикционного диска, платформой, которая выполнена в форме цилиндра, на которой установлен привод вращения фрикционного диска, и гибкая тяга, одни конец которой закреплен на основании, а другой конец намотан на платформу и закреплен на ней, причем на основании установлены реверсивные приводы, которые через винты соединены с возможностью перемещения направляющих во взаимно перпендикулярных направлениях, причем параллельно соответствующим винтам закреплены дополнительные направляющие.The technical result is achieved in that it is provided with two mutually perpendicular guides with longitudinal slots, in which the friction disk rotation drive shaft is installed, a platform, which is made in the form of a cylinder, on which the friction disk rotation drive is installed, and a flexible rod, one end of which is fixed on base, and the other end is wound on the platform and fixed on it, and reversing drives are installed on the base, which are connected through screws with the possibility of moving the guides in mutually perpendicular directions, and additional guides are fixed parallel to the corresponding screws.

Устройство поясняется следующей фигурой:The device is illustrated by the following figure:

фиг. 1 - вид сбоку;fig. 1 - side view;

фиг. 2 - вид сверху, где:fig. 2 - top view, where:

1 - основание;1 - base;

2 - фрикционный диск;2 - friction disc;

3 - привод вращения;3 - rotation drive;

4 - вал;4 - shaft;

5 - опорная площадка;5 - support platform;

6 - образец;6 - sample;

7 - приспособление для поджатия;7 - device for preloading;

8 - нижняя направляющая;8 - bottom guide;

9 - верхняя направляющая;9 - top guide;

10 - продольная прорезь;10 - longitudinal slot;

11- привод для перемещения направляющей;11- drive for moving the guide;

13 - платформа;13 - platform;

14 - гибкая тяга;14 - flexible traction;

15 - винт;15 - screw;

16 - дополнительная направляющая;16 - additional guide;

17 - опоры;17 - supports;

18 - многогранник.18 - polyhedron.

Термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов содержит основание 1, на котором установлены фрикционный диск 2, многогранник 18, вал 4 соединенный с приводом вращения 3. Опорная площадка 5 выполненная из теплопроводного материала для установки на образце 6. На платформе 13 выполненной в форме цилиндра, установлены опоры 17, на которых сверху закреплено приспособление для поджатия 7.The thermal loader for the stand for testing samples of materials contains a base 1, on which a friction disk 2, a polyhedron 18, a shaft 4 connected to a rotation drive 3 are installed. supports 17 are installed, on which a device for preloading 7 is fixed on top.

Термонагружатель снабжен двумя взаимно перпендикулярными нижней направляющей 8 и верхней направляющей 9, в каждой из которых выполнены продольные прорези 10. В прорези 10 установлен вал 4 привода вращения 3 фрикционного диска 2. На основании 1 установлены реверсивные приводы 11, которые через вины 15 соединены с возможностью перемещения соответствующей нижней направляющей 8 и верхней направляющей 9 во взаимно перпендикулярных направлениях. На платформе 13 установлен привод вращения 3 фрикционного диска 2. Гибкая тяга 14, одним концом закреплена на основании 1, а другим концом намотана на платформу 13 и закреплена на ней. На основании 1 параллельно соответствующим винтам 15 закреплены дополнительные направляющие 16.The thermal loader is equipped with two mutually perpendicular lower guide 8 and upper guide 9, in each of which longitudinal slots 10 are made. In the slot 10, a rotation drive shaft 3 of the friction disk 2 is installed. moving the corresponding lower guide 8 and the upper guide 9 in mutually perpendicular directions. On the platform 13, a rotation drive 3 of the friction disk 2 is installed. On the base 1, additional guides 16 are fixed parallel to the corresponding screws 15.

Термонагружатель работает следующим образом. Включают привод вращения 3 и приводят во вращение фрикционный диск 2, в результате чего участок опорной площадки 5, расположенный в зоне контакта с диском 2, нагревается и передает температуру объему образца 6, расположенному в контакте с этим участком. Уровень температуры регулируется скоростью вращения диска 2 приводом вращения 3 и приспособлением 7 для поджатия диска. При передаче крутящего момента от привода вращения 3 на диск 2 тяга 14 удерживает платформу 13 от вращения как в фиксированной зоне термического нагружения, так и в процессе перемещения на новые зоны. В зоне повышенной температуры в образце развиваются соответствующие физико-механические процессы, например, трещинообразование с соответствующим ослаблением прочности этого объема образца. Для изменения зоны термического воздействия на образец включают приводы 11 и перемещают направляющие 8,9 в заданных направлениях, в результате чего вал 4 перемещается по прорезям 10 в заданном направлении вместе с платформой 13 и расположенными на нем приводом вращения 3, приспособлением 7 и фрикционным диском 2. Зона термической нагрузки перемещается на новый участок образца 6. Уровень термической нагрузки в каждой новой зоне регулируют скоростью вращения фрикционного диска и весом груза 7. Действуя таким образом, исследуют, например, закономерности изменения физико-механических свойств в зависимости от параметров неравномерной термической обработки материалов, что особенно важно при поиске новых энергоэкономичных способов разрушения, в частности, горных пород при добыче.Thermal loader works as follows. The rotation drive 3 is turned on and the friction disk 2 is rotated, as a result of which the section of the support platform 5 located in the zone of contact with the disk 2 heats up and transfers the temperature to the volume of the sample 6 located in contact with this section. The temperature level is regulated by the rotation speed of the disk 2 by the rotation drive 3 and the device 7 for pressing the disk. When transmitting torque from the rotation drive 3 to the disk 2, the rod 14 keeps the platform 13 from rotating both in a fixed thermal loading zone and in the process of moving to new zones. In the zone of elevated temperature, the corresponding physical and mechanical processes develop in the sample, for example, cracking with a corresponding weakening of the strength of this volume of the sample. To change the heat affected zone on the sample, drives 11 are turned on and guides 8,9 are moved in the given directions, as a result of which the shaft 4 moves along the slots 10 in the given direction together with the platform 13 and the rotation drive 3 located on it, the fixture 7 and the friction disk 2 The thermal load zone moves to a new section of the sample 6. The level of thermal load in each new zone is regulated by the speed of rotation of the friction disk and the weight of the load 7. Acting in this way, they investigate, for example, patterns of changes in physical and mechanical properties depending on the parameters of uneven heat treatment of materials , which is especially important when searching for new energy-efficient methods of destruction, in particular, rocks during mining.

Предлагаемое устройство существенно расширяет технологические возможности испытаний путем обеспечения термического нагружения как при неизменной, так и при изменяемой в ходе испытаний зоне термического нагружения испытуемого образца.The proposed device significantly expands the technological capabilities of testing by providing thermal loading both at a constant and at a change in the course of testing, the thermal loading zone of the test sample.

Claims (1)

Термонагружатель к стенду для испытания образцов материалов, содержащий основание, размещенные на нем фрикционный диск, привод вращения с валом, соединенным с фрикционным диском, опорную площадку из теплопроводного материала для размещения на образце и приспособление для взаимного поджатия фрикционного диска и площадки, отличающийся тем, что он снабжен двумя взаимно перпендикулярными направляющими с продольными прорезями, в которых установлен вал привода вращения фрикционного диска, платформой, которая выполнена в форме цилиндра, на которой установлен привод вращения фрикционного диска, и гибкая тяга, одни конец которой закреплен на основании, а другой конец намотан на платформу и закреплен на ней, причем на основании установлены реверсивные приводы, которые через винты соединены с возможностью перемещения направляющих во взаимно перпендикулярных направлениях, причем параллельно соответствующим винтам закреплены дополнительные направляющие.A thermal loader for a stand for testing samples of materials, containing a base, a friction disk placed on it, a rotation drive with a shaft connected to the friction disk, a support pad made of heat-conducting material for placement on the sample, and a device for mutual compression of the friction disk and the platform, characterized in that it is equipped with two mutually perpendicular guides with longitudinal slots, in which the friction disk rotation drive shaft is installed, a platform, which is made in the form of a cylinder, on which the friction disk rotation drive is installed, and a flexible rod, one end of which is fixed on the base, and the other end is wound on the platform and fixed on it, moreover, reversing drives are installed on the base, which are connected through screws with the possibility of moving the guides in mutually perpendicular directions, and additional guides are fixed parallel to the corresponding screws.
RU2021137232A 2021-12-16 Thermal loader to the stand for testing samples of materials RU2780951C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780951C1 true RU2780951C1 (en) 2022-10-04

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614640A (en) * 2009-07-28 2009-12-30 中国核动力研究设计院 High temperature strain foil performance parameter proving installation and method of testing thereof
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
RU2593520C1 (en) * 2015-04-15 2016-08-10 Евгений Васильевич Лодус Thermal loading device to bench for testing samples of materials
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614640A (en) * 2009-07-28 2009-12-30 中国核动力研究设计院 High temperature strain foil performance parameter proving installation and method of testing thereof
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
RU2593520C1 (en) * 2015-04-15 2016-08-10 Евгений Васильевич Лодус Thermal loading device to bench for testing samples of materials
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN104181098B (en) High/low temperature slide rolling friction performance experiment table
RU2367926C1 (en) Thermal loader for bench of material sample testing
JP6394295B2 (en) Wear test apparatus and method
CN105973740B (en) High differential speed rotation " surface-to-surface " contact wear experimental rig and test method
RU2780951C1 (en) Thermal loader to the stand for testing samples of materials
WO2016042998A1 (en) Wear test device and method
JP2015175779A (en) friction tester and friction testing method
CN103207120A (en) Test device and test method for asphalt rotational shear creep and repeated creep recovery
JP2015199166A (en) Grinder and grinding device
RU2510005C1 (en) Thermal loader for material sample testing bench
EP2146196A2 (en) Method and device for control of elements in particular polymers while sliding influences
JP2015536460A (en) Rotating ultrasonic flaw detector with hydraulic lifting unit
KR100719912B1 (en) Rubber friction tester
US3444720A (en) Brake lining testing device
CN105067453A (en) Ring shear apparatus for circular-ring-shaped soil sample
CN115266445A (en) High-speed impact loading mechanism, friction and wear testing machine and testing method
PT1721142E (en) Tribometer
RU2542613C1 (en) Unit for study of material sample on abrasion with ice
CN212206951U (en) Sclerometer convenient to fixed work piece
CN114323913A (en) Tread rubber friction and wear testing device and method for simulating service working condition of tank loading wheel
RU45826U1 (en) INSTALLATION FOR RESEARCHING THE MATERIAL SAMPLES FOR ICE WASHING
JP3904511B2 (en) Shear fatigue test equipment
SU1603224A1 (en) Installation for testing specimens in flat stressed state
JP2016090418A (en) Device and method for impact testing
CN114112654B (en) Device and method for detecting energy consumption performance of angular displacement damper