SU384049A1 - УСТРОЙСТВО дл ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области лабораторных испытаний строительных материалов, в частности к исследованию зависимости между деформаци ми и действующими напр жени ми в таких материалах, как битумы, асфальты , искусственные смолы и др.

Известны устройства дл  физико-механических испытаний строительных материалов, включающие нагрузочные плиты, к одной из которых присоединен шарнирный -рычаг с подвижным грузом, снабженным собственным приводом, и датчик равновеси  шарнирного рычага.

Цель изобретени  - обеспечение испытаний в широком диапазоне значений нагрузки и скорости, ее приложени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство выполнено с дополнительным рычагом , св занным со свободной на грузочной плитой и опертьш концами Hia 1подъемные винты привода, соединенного электрически с переключателем питани , который посредством датчика равновеси  шарнирного рычага электрически св зан с приводо М подвижного -гру за.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства.

Рабочими ортанами устройства дл  испытани  материалов служат параллельные нагрузочные плиты / и 2, между которыми помещен образец 3 испытуемого материала или св занное с ним вспомогательное устройство (на чертеже не показано). Нижн   нагрузочна  плита / снабжена приводом 4, который

состоит из электродвигател  5 и редуктора 6, включающего, в частности, сменные шестерни 7 и дополдантельный рычаг 8, установленный на нодъемные винты 9 и W. Верхн   нагрузочна  плита 2 шарнирНО св зана с рычаго ,м // вблизи его неподвижной опоры 12. На шарнирном рычаге // помещен подвижный груз 13 с приводом 14, состо щим из электродвигател  /5 и редуктора 16 с парой сменных шестерен 17. Противовес 18 прикреплен нитью к шарнирному рычагу // вблизи его свободного конца,  вл ющегос  подвижным элементом датчика 19 равновеси  шарнирного рычага с контактами 20 и 21.

Переключатель 22 питани  приводов 4 и 14 св зан: проводами также с электросетью непосредственно и через датчик 19 равновеси  шарнирного рычага.

Устройство позвол ет проводить испытани  образцов материалов при одном из следующих четырех режимов: при посто нной скорости деформации; при отсутствии деформации предварительно напр женного образца (релаксациоипа  схема), при посто нной величине нагрузки; при посто нной скорости возрастанн  нагрузки.

Дл  испытани  при посто нной скорости деформации груз 13 устанавливают в нулевое (на чертеже - крайнее правое) положение, а электродви-гатель 15 с П01мощыо переключател  22 .присоедин ют -к сети через датчик 19 равновеси  рычага 11. С помощью сменных шестерен 7 и других органов настройки редуктора 6 привода 4 устанавливают требуемую скорость п.одачи Н1а,грузочной п-литы /, а с пом:0и1,ью сменных шестерен 17 редуктора 16 подвижного груза 13 устанавливают такую скорость перемещени  его по рычагу 11, чтобы скорОСть возрастани  нагруз:ки была не ниже ожидаемой скорости возрастани  внутрениого напр жени  в образце 3 при заданной скорости деформации. О.бразец 3 помещают на нагрузочную плиту 1 и осторожно поднимают ее с помощью ручного или механического привода до соприкосновени  образца с нагрузочной плитой 2.

Испытание начинают включением вручную синхронного электродвигател  5. По мере деформировани  образца 3 в нем возрастают внутренние напр жени ;, которые передаютс  чер.ез плиту 2 На шарнирный рычаг 11 и вывод т его из равновесного положени . Как только конец рычага замкнет контакт 20, включаетс  двигатель .15, и подвижной груз 13 начинает перемещатьс  по рычагу // в сторону его свободного конца (таа чертеже- влево), в силу чего возрастает давл1ен«е его на плиту 2. Движение груза 11 прекращаетс , когда давление плиты 2 на образец уравновесит его внутреннее напр жение, вследствие чего Шарнирн.ый рычаг // возвратитс  в ра-внОВесное положение и разом кнет контакт 20.

Продолжающийс  ра-вломерный подъем нагрузочной плиты / вновь вызывает повышение напр жени  в образце 3, нарушение равновеси  шарнирного рычага // и повторное перемещение груза 13. Подлелшт регистрации скачкообразное изменение суммарной нагрузки на образец, характеризуемое положением подвижного груза Hia рычаге. Испытание заканчиваетс  выключением вручную электродвигател  5 привода плиты /.

Дл  испытани  по релаксационной схеме электродвигатель 15 подвижного груза 13 присоедин ют переключателем 22 к сети через датчик 19 равновеси  рычага //. Перед началом апыта в, образце 5, установленном между нагрузочными плитами / и 2, создают некоторое напр женное состо ние путем дефор ,мировани  его с посто нной скоростью.

Испытание по релаксационной схеме начинают с выключени  вручную электродвигател  5 привода плиты 1 и прекращени  дальнейшего деформировани . образ.ца 3. В этот момент подвижной груз 13 должен находить.с  на шарнирном рычаге 11 в положении, обеспечивающем равновесие последнего, т. е. равенство нагрузка на .плиту 2 и суммарного сопротивлени  образца 3.

В результате р.ассасывани  (релаксации) внутренних напр жений в образце 3 его противодействие давлению нагрузочной 1плиты 2 уменьшаетс  и шарнирный рычаг // опускаетс . Замыкание контакта 21 включает реверсивный двигатель 15 подвижного груза 13, и он перемещаетс  в направлении опоры (на чертеже - вправо) до тех пор, пока не восстановитс  равновесие рычага 11. Продолж ающеес  рассасывание напр жений в образце вновь вызывает нарушение равновеси  рычага // и повтор.ное скачкообразное перемещение гр.уза 13, которое и регистрируетс  во времени. Испытание заканчиваетс  выключением электродвигател  15 подвижного груза 13 автоматически по достижении им нулевого

положени  с по.мащью концевого выключател , либо вручную в промежуточном положении .

Дл  испытани  при посто нной нагрузке ПОДВИЖ.НОЙ груз 13 с отключенным от сети

электродвигателем 15 устанавливают в положение , абеспечиваю.щее передачу на нагрузочную плиту 2 требуемого усили , и дают рычагу // оперетьс  концом на контакт 21. Привод 4 плиты. 1 настраивают на скорость

подъема, превыш.ающую ожидаемую скорость деформации образца. О:бразец устанавливают на плите 1 и осторожно поднимают ее вручную или механически до сопрИКосновени  абра .зца с нагрузочной плитой 2.

Испытание начинают включением электродвигател  5 в сеть через датчик ,19 равновеси  рычага //. Поскольку в исходном положении контакт 21 замкнут, нагрузочна  плита 1 начинает подниматьс  с образцом до тех пор,

пока он, восприн в полную нагрузку, не поднимет рычаг // в равновесное положение. При этом контакт 21 разомкнетс , и движение плиты / с образцом прекратитс . Повторные замыкани  контакта 21 и (продвижение

вверх плиты / с о.бразцо.м 5 происход т на продолжении всего испытани  по мере деформировани  образца посто нной нагрузкой. Регистрируютс  эти скачкообразные перемещени  плиты / во времени.

Дл  испытани  при посто нной скорости возрастани  нагрузки редуктор 16 подвижного груза 13 настраивают на требуемую скорость повышени  нагрузки, и груз устанавливают в нулевое положение (на чертеже -

крайнее правое), при котором шарнирный рычаг // находитс  в равновесии, и контакты 20 И1 21 разом.кнуты. Настройку привода 4, включение электродвигател  5, установку образ1ца 3 и подведение его до соприкосновени 

с нагрузочной, плитой 2 выпол.н ЮТ, как при

предыдущей схеме испытани , однако плита /

остаетс  при этом неподв.ижной, поскольку

контакт 21 разомкнут.

Испытание начинают включением вручную

электродвигател  15 подвижного груза 13. Груз начинает двигатьс  к свободному колцу рычага // (Hia чертеже - влево), нагрузка на образец 3 возрастает и вызывает его деформацию .. Шарнирный рычаг 11 периодически

вы.ходит из равновеси , замыкает контакт 21

и авто.матически вызывает кратковременные подн ти  плиты / дл  компенсации деформации , как это Происходит и при предыдущей схеме испытани .

Регистрадию передвижени  груза .13 по рычагу // и, следовательно, из менени  во времени суммарной нагрузки на образец 3 при испытании по двум первым схемам можно осуществл ть визуально по указателю, укрепленному Грузе 13 и скольз щему по щкале на рыча:ге //, ли-бо записывать автоматически на барабане с часовым механ-излюм, помещенном в подвиж.ном грузе 13. Целесообразно сочетание автоматической записи с периодическими контрольными визуальными отсчетами. Движение вагрузочной плиты / и, следовательно , ход суммарной деформации образца 5 во времени можно регистрировать визуально или автоматически с помощью любых известных приборов дл  за;мера смещени  плиты относительно неподвижной станины машины. Дл  той же цели может служить барабан с ч-асо:вым механизмом, записывающий движение подъемного винта 10.

6

Помимо осевого сжати  образца 3 между н агрузочньпги плитами / и 2 применение соответствующих вспомогательных устройств позвол ет осуществл ть его осевое раст жение и поперечный изги1б, а при необходимости и другие формы нагружени .

Предмет изобретени 

Устройство дл  физико-меха1 ическнх испыта .ний строительных материалов, включающее нагрузочные плиты, к одной из которых присоединен; щарнирный рычаг с подвижным грузол, снабл енным собственным приводом, и датчик равновеси  щарнирного рычага, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  испытаний в щироком днапазо1 е значений нагрузки и скорости ее приложени , устройство выполнено с дополнительным р-ычагом, св занным со свободной нагрузочной плитой и опертым концами на подъемные винты привода , соединенного электрически с переключателе .м питани , который посредством датчика равновеси  щарнирного рычага электрически св зан с привэдом подвижного -груза.

5 i