SU1310696A1 - Сдвиговой стенд - Google Patents

Description

образца материала, пригрузочное приспособление с штангой 14 и штампом 12 и источник ультразвуковых колебаний с излучающей поверхностью 9, дополнительно , снабжен источником хладагента и приборами дл  контрол  и фиксации температуры. Штамп 12 вы1

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано дл  определени  вли ни  различных факторов на напр жение сдвига различных материалов и грунтов по металлической по верхности при ультразвуковом воздействии . . .

Цель изобретени  - повышение эффе тивности испытаний путем моделировани  в плоскости сдвига требуемого те пературного режима с возможностью ег регулировани .

На фиг.1 изображен сдвиговой стенд общий вид в разрезе; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг,1; на фиг.З - узел I на фиг.2; на фиг.4 - схема сдвигового стенда.

Сдвиговой стенд содержит металлическую раму 1 с регулировочными винтами 2 и закрепленными на ней при помощи болтовых соединений 3 с возможностью вертикального перемещени  направл ющими 4, каретку 5, снабженную катками 6 и установленную подвижно В направл ющих 4, жестко закрепленный на каретке 5 источник 7 ультразвуковых колебаний, например магнитострикционный, с теплоизолированным корпусом 8 и излучающей поверхностью 9 и цилиндрическую обойму 10 без дна с размещенньми внутри и концентрично ее оси съемным кольцом 11 и штампом 12 с крышкой 13. Штамп 12 жестко св зан со штангой 14, котора  установлена подвижно с возможностью вертикального перемещени  в жестко закрепленной на раме 1 направл ющей втулке 15 и соединена шарнирно с нагрузочным рычагом 16, на свободном, конце которого подвешена подставка 17 со сьемными (сменными ) грузами 18. Обойма 10 без дна посредством шпи.пек 19 с гайками 20

96

полнен полым, причем эта полость и корпус 7 источника ультразвуковых колебаний сообщены с источником хладагента . Обойма 10 и корпус 7 источника ультразвуковых колебаний теплоизолированы , причем последний размещен на каретке 5. 1 з.п. ф-лы. 4 ил.

o

f5

с возможностью регулировки прикреплена к раме 1 и снабжена теплоизол ционным кожухом 21 и двум  болтами 22 дл  фиксации -в ней съемного кольца 11. Кольцо 11 из пластмассы, например ударопрочного полиэтилена высокого -давлени , выполнено с внутренним диаметром, равновеликим наружному диаметру штампа 12. Последний выполнен полым с отверсти ми 23 и 24 с одной стороны дл  подвода и отвода хладагента и герметично закрыт крышкой 13. Теплопроводность материала крышки 13 больше теплопроводности материала штампа 12.

Полости штампа 12 и корпуса 8 источника 7 ультразвуковых колебаний заполнены хладагентом, например - этиленгликолем, и соединены теплоизо0 лированными трубопроводами (не показаны ) через трехходовой кран 25,ох-- ладитель 26 и кран 27 и источником хладагента - емкостью 28.

Каретка 5 с источником 7 ультра звуковых колебаний через тензомет- рическре кольцо 29 св зана с приводным механизмом 30. Стенд снабжен комплектом тензометрической аппаратуры 31, ультразвуковым генератором

30 32 и комплектом дл  измерени  температуры контактным способом, например потенциометром 33 с термопарами 34.

35

40

Сдвиговой .стенд работает следующим образом.

Каретку 5 с источником 7 ультразвуковых колебаний устанавливают за обойму 10 в крайнее правое положени а рычаг 16 со штангой 14 и штампом 12 - в крайнее верхнее положение с фиксацией. Кольцо 11 с испытуемым материалом, HanpHMejj грунтом, помещают- в обойму 10 и фиксируют болтами 22. Затем каретку 5 устанавливают под кольца 1 1 с испытуемым материалом. Ослабл ют болтовые соединени  3 и регулировочньми винтами 2 устанавливают направл ющие 4 Так, чтобы излучающа  поверхность 9 стала параллельной схемному кольцу 11 с материалом, а шпильками 19 с гайками 20 устанавливают зазор между ними дл  размещени  теплоизол ционной прокладки (не показана). За- т гивают болтовые соединени  3,

Посредством трехходового крана 25 и теплоизолированных .трубопроводов из емкости 28 подают хладагент в полости штампа 12 и корпуса 8 источни- ка 8 ультразвуковых колебаний одновременно или раздельно (в зависимости от требуемых условий испытаний). Рычагом 16 через штангу 14 привод т крышку 13 штампа 12 (предварительно смазанную тонким слоем глицерина дл  предотвращени  примерзани ) в сопри- коснование с испытуемым материалом, Мелщу хладагентом и испытуемым материалом через крьш1ку 13, выполненную из материала с теплопроводностью болше теплопроводности материала штампа 12, происходит теплообмен, при котором испытуемый материал охлаждаетс  хладагентом до требуемой темпе- ратуры. Подава  хладагент в полость корпуса 8 источника 7 Ультразвуковых колебаний, охлаждают до требуемой температуры металлическую излучающую поверхность 9,,.

После приобретени  испытуемым материалом и металлической излучающей поверхностью 9 требуемых величин температуры , рычаг 16 перевод т в крайнее верхнее положение, приподнимают обойму 10 с кольцом 11 и материалом, вращением гаек 20 убирают теплоизол ционную прокладку.Опускают рычаг 1.6, который через штангу 14 и штамп 12 перемещает испытуемый материал в кольце 11 до соприкосновени  его с излучающей поверхностью 9. Таким образом моделируют в плоскости сдвига требуемый температурный режим.

Температуру хладагента, определ ющую требуемый температурный режим в плоскости сдвига, регулируют охладителем 26, например жидким азотом через который проходит зшадагент, а его расход - кранами 25 и 27. Контроль и фиксацию значений температуры хладагента, испытуемого материала и излучающей поверхности 9 осуществл ю

комплектом дл  измерени  температуры контактцым способом, например тер- парами 34, подключенными к потенциометру 33, с регистрацией на самописце .

Вьщерживают требуемое по услови м испытаний врем  контакта между материалом и металлической излучающей поверхностью 9, фиксиру  его таймером (не показан).

Удельное давление испытуемого материала на металлическую излу1ающую поверхность 9 источника 7 ультразвуковых колебаний, передаваемое на испытуемый материал посредством штампа 12, штанги 14 и нагрузочного рычага 16, устанавливают сменой съем- ных грузов 18 на подставке 17,

На источник 7 ультразвуковых колебаний подают питание от ультразвукового генератора 32 и включают приводной механизм 30 перемещени  каретки 5.Параллельно осуществл ют регистрации напр жени  сдвига материала комплектом тензометрической аппаратуры 31, Сдвиг происходит по поверхности контакта испытуемого материала и металлической излучающей по- ,верхности 9. Требуема  дл  испытаний максимальна  площадь этого контакта , равна  площади внутреннего диаметра съемного кольца 11, обеспе- -чиваетс  установкой излучающей поверхности 9 параллельно съемному кольцу 11 с испытуемым материалом.

Скорость сдвига регулируют приводным механизмом 30. Жесткое крепление направл ющей втулки 15 к металлической раме 1 увеличивает при сдвиге суммарную жесткость злемен- тов стенда, удерживающих съемное кольцо 11 с испытуемым материалом строго в горизонтальном положении параллельно излучающей поверхности 9.

После проведени  испытаний кольцо 1 1 освобождают от материала, дл  чего каретку 5 перемещают в крайнее правое положение, а материал штампом 12 (за счет действи  пригрузки) удал ют из кольца 11 вниз, после чего рычаг 16 перевод т в крайнее верхнее положение и фиксируют,Стенд вновь готов к проведению испытаний.

Результаты испытаний сопоставл ют со сдвигом материала по металл без наложени  ультразвуковых колебаний. Предлагаемый сдвиговой стенд (по Сравнению с известными) позвол ет моделировать в плоскости сдвига материала по металлической поверхности |Любой требуемый температурный режим, возникающий в реальных погодных услови х , с возможностью его регулировани  и определ ть npvt этом напр жение сдвига при наложении ультразвуковых .колебаний (в зависимости от скорости сдвига, удельного давлени  материала на металлическую поверхность , времени их контакта независимо от температуры окружающей среды ) , что повышает эффективность лабораторных испытаний и производительность экспериментальных исследований .

Claims (2)

1. Сдвиговой стенд, включающий металлическую раму с направл ющими и установленной в них кареткой,обойму со съемным кольцом дл  размещени  образца грунта, приводной механизм каретки, приспособление дл  вертикальной пригрузки в виде рычага с грузами и штанги со штампом и источник ультразвуковых колебаний с излучающей поверхностью, размещенные под обоймой, отличаю - щ и и с   тем, что,с целью повышени  эффективности испытаний путем моделировани  в плоскости сдвига

требуемого температурного режима с возможностью его регулировани , стенд снабжен источником хладагента и приборами дл  контрол  и фиксации температуры, штанга снабжена

втулкой, жестко закрепленной на раме , а обойма - теплоизол ционным кожухом , причем штамп выполнен полым со съемной крышкой, а источник ультразвуковых колебаний выполнен с

теплоизолированным корпусом и закреплен на каретке, направл ющие которой установлены с возможностью вертикального перемещени  относительно рамы, при этом полости с источником

хладагента, а штанга размещена во втулке с возможностью вертикального перемещени .

2. Стенд ПОП.1, отличающийс  тем, что крышка штампа вы- п олнена из материала с большей теплопроводностью , чем у материала шам- па.

/

tftios.e

raoi

/fnoS.ZS

.фиг.З

Ф Z7

, С/пггозМ- .om/res-B

s

a

Редактор. А.Ревин

Составитель Г.Мартынова

Техред М.Хрданич Корректор С.Черни

Заказ 1883/39 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4