SU1004524A1 - Устройство дл измерени предельного напр жени сдвига в зкопластичных материалов - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к строительству, в частности к определению прочностных свойств грунтов и стройматериалов.

Известно устройство дл  измерени  предельного напр женного сдвига в зкоготастичных материалов, включающее основание, стойку с поперечиной, бесконтактный сельсин и блок, установленные на поперечине, весы с . емкостью дл  исследуемого материала и конус , подвешенный на нити, охватывающей вал бесконтактного сельсина и св занной через блок и карабин с микровинтом, соединенным с реверсивным электродвигателем 1.

Недостатками данного устройства  вл ютс  невысока  точность и оперативность измерени , вызванна  колебательными движени ми конуса в процессе работы и наличием трени  при взаимодействии нити с блоком и валом сельсина, некомпактность из-за расположени  узлов по обе стороны стойки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  предельного напр жени  сдвига в зкопластичных материалов, включающее оснЬ-вание , жестко соединенную с ним стойку, весы с емкостью дл  исследуемого материала, конус, подвешенный на нити, соединенной с микровинтом, реверсивный злектродвнгатель и приспособление дл  стабилизации положени  конуса, выполненное в виде магнитов, один из которых размещен на конусе, а другой св зан со стойкой 2.

Недостатки известного устройства заклю10 чаютс  в невысокой точности нз-за трени  нити о поверхность блока и в отсутствии удобства в работе из-за расположени  весов и конуса по одну сторону стойки, а электродвигател  и мнкровинта - по другую сторону.

15

Цель изобретени  - повыщенне точности и удобства в работе.

Поставленна  цель достнгаетс  тем, -что в устройстве дл  измерени  предельного напр жени  сдвига в зкопластичных материзг лов, включающем основание, жестко соединенную с ним стойку, весы с емкостью дл  исследуемого материала, конус, подвешенный на нити, соединенной с микровинтом, реверсив3100 ный электродвигатель и приспособление дл  стабилизадии положени  конуса, выпо:1ненное в виде магнитов, один из которых размещен на конусе, а другой св зан со стойкой, реверсивный злектродвигатель и микровинт установлены вертикально на одной лшти над конусом и весами. На чертеже изображено предлагаемое устройство , общий вид. Устройство включает основание 1, стойку 2, жестко св занную с основанием .1, три консоли 3, 4 и 5, кажда  из которых винтом 6закреплена на стойке 2, конус 7, выполненный из немагнитного материала, приспособление дл  стабилизации положени  конуса 7, которое состоит из закрепленного винтами 8 на консоли 3 кольдевоГо посто нного магнита 9 и кольцевого посто нного магнита 10, обращенного к магниту 9 противоположным полюсом, микрометрический винт 11, плотно установленный в отверстии консоли 4, шток которого через карабин 12 и нить 13 св зан с конусом 7, реверсивный ргдущ1рованный злектродвигатель 14, закрепленный на консоли 5, пластину 15, посредством которой микрометрический винт II соедин етс  с валом злектродвигател  14, пр мопоказывающие весы 16, установленные на основании 1. При зтом злектрорвигатель 14, микровинт 11, конус 7 и весы 16 установлены вертикально на одной линии по одну сторону стойки 2, на весах 16 установлена емкость с исследуемым материалом 17, а на магните 10 - гири 18. Устройство работает следующим образом. Ёмкость с исследуемым материалом 17, например торфом, помещают на чашку весов 16 и при помощи дополнительных гирек 18 довод т показани  весов 16 до ближайшего значени  (кратного 100) и переключением на следующий диапазон подвижную шкалу весов 16 (например, ВЛК-500) вывод т на О. При этом используют весь 500-грамовый диап зон весов дл  определегш  силы, действующей на систему, и избегают операции вычитани  при определении этой силы. Включают реверсивный редутшрованный злектродвигатель 14, при зтом вращение от вала двигател  14 через пластину 15 передаетс  штоку микрометрического винта 11, который при своем вращении сообщает вертикальное перемещение карабину 12 и нити 13. При этом конус 7подвод т до соприкосновени  (но не погру жени ) его вер1шшы с поверхностью исследуемого участка торфа 17 (показано). Рассто н $ между кольцевым посто нным магнитом 10 и магнитом 9 уменьшаетс , а сила действи  (сила прит жени ) магнитов 10 и 9 44 увеличиваетс , колебани  конуса 7 прекращаютс , а его вершина занимает строго центрированное положение (кондентрично отверсти  магнита 9) относительно исследуемого участка торфа 17. После зтого регистрируют ( в пам ти или записывают) показание на шкале делений винта 11. Следующим включением электродвигател  14 привод т в движение шток микрометрического винта 11, карабин 12, нить 13 и конус 7, тем самым вершину конуса 7 погружают в исследуемый торф 17 под действием силы т жести конуса 7 и силы прит жени  магнитов 10 и 9, при зтом рассто ние и между магнитами 10 и 9 еще больше уменьшаетс , сила действи  (прит жение) магнитов 10 и 9 увеличиваетс  до 300 г и более , а в результате взаимодействи  зтих магнитов 10 и 9 положение конуса 7 стабилизируетс  за счет эюго конус 7 погружаетс  в торф 17 перпендикул рно к его поверхности . Одновременно по шкале винта 11 след т за глубиной погружени  конуса 7 и по достижении определенного значени  вертикального перемещени  конуса 7, например 5 10 мм, выключают злектродвигатель 14. После зтого подвижную систему с внедрением в торф 17 конусом 7 выдерживают до тех пор (до 1 мин), пока не закончатс  продессы медленной деформации, а показани  весов 16 станут посто нными. Конечное показание весов 16 равно той силе (весу конуса , гири и силе прит жени  магнитов), под действием которой конус 7 внедр етс  в исследуемый материал 17. После этого определ ют истинное значение погружени  конуса и показани  делений микрометрического винта, которое характеризует вертикальное перемещение (глубину погружени ) конуса. Дл  зтого вычисл ют проседание чашки весов над действием измер емой силы, которое выражают коэффициентом проседани  К отношени  определенной экспериментально глубины проседани  чашки весов к действующей на эти весы нагрузке. Дл  весов ВЛК-500 козффициент проседани  составл ет 0,06 мм/г. Предельное напр жение сдвига определ ют формуле: (Гш-° где Pfp - предельное напр жение сдвига, дин/м ; К - константа дл  конуса с углом при вершине 30° - 0,959, 45° - 0,146, 60° - 0,214; F - нагрузка на систему при внедрении конуса, г;

h - вертикальное перемещение конуса по шкале микрометрического винта , мм; К - коэффициент проседани  чашки весов , мм/г. За счет расположени  электродвигател  и микрометрического винта на одной линии с конусом и весами по одну сторону стойки уменьшаютс  габариты устройства, отпадает необходимость в блоке, этим самым исключают трение в системе подвеса конуса, что значительно повышает точность замера перемещени  конуса, а следовательно, и точность определени  предельного напр жени  сдвига.

В частных случа х конструкци  устройства позвол ет производить перемещение конуса без использовани  электродаигател  путем .ввинчивани  микрометрического винта вручную . В этом случае точность измерени  перемещени  находитс  в допустимых пределах. Формулаиаобретени 

Устройство дл  измерени  предельного напр жени  сдвига в зкопластичных материалов.

включающее основание, жестко соединенную с ним стойку, весы с емкостью дл  исследуемого матернала, конус, подвешенный на нити, соединенной с микровинтом, реверсивный электродвигатель и приспособление дл  стабилизации положени  конуса, выполненное в виде магнитов, один из которых размещен на конусе, а другой св зан со стойкой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и удобства в работе, реверсивный электродвигатель и микровинт установлены вертикально на одаой линии над конусом и весами.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Макаров А. С. и др. Прибор дл  определени  прочностных свойств пластично-в зких дасперсиих систем. - Коллоидный журнал.

Т, XLI, вып. 3, М., Наука, 1979, с. 574, р. 2.

2.Авторское свидетельство СССР P 885880 кл; G 01 N 33/38, 02.09.80 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения Устройство для измерения предельного напряжения сдвига вязкопластичных материалов, включающее основание, жестко соединенную с ним стойку, весы с емкостью для исследуемого материала, конус, подвешенный на нити, соединенной с микровинтом, реверсив5 ный электродвигатель и приспособление для стабилизации положения конуса, выполненное в виде магнитов, один из которых размещен на конусе, а другой связан со стойкой, отличающееся тем, что, с целью 10 повышения точности и удобства в работе, реверсивный электродвигатель и микровинт установлены вертикально на одной линии над конусом и весами.

   •⁵ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Макаров А. С. и др. Прибор для определения прочностных свойств пластично-вязких дисперсных систем. — Коллоидный журнал.

   Μ Т. XLI, вып. 3, М., ’’Наука”, 1979, с. 574, р. 2.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 885880, кл. G 01 N 33/38, 02-09.80 (прототип).

   Техред К.Мыцьо Корректор Л. Бокшан