СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ ОБРАЗЦОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR TESTING OF ARTIFICIAL SAMPLES AND DEVICE FOR ITS REALISATION

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для исследования физико-механических свойств образцов искусственных материалов типа бетонов, грунтов, дорожных покрытий, эквивалентных материалов и т.п.
Известен способ испытания искусственных образцов и устройство для его осуществления (патент РФ №1033634, кл. Е02D 1/00, 1983). Способ заключается в формировании образца на испытательном стенде, воздействии на образец источником нагрузки и регистрации сигнала приемником нагрузки. Способ реализуется устройством, содержащим испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки и приемник сигнала нагрузки.
Недостаток способа и устройства состоит в невозможности исследований при размещении источника и приемника ударной нагрузки в теле образца. В теле образца размещают или только приемник, или только источник.
Известен способ испытания искусственных образцов и устройство для его осуществления (патент РФ №1337474, кл. Е02D 1/00, 1986). Способ заключается в формировании образца на испытательном стенде, воздействии на образец источником нагрузки и регистрации сигнала приемником нагрузки. Способ реализуется устройством, содержащим испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки и приемник сигнала нагрузки.
Недостаток способа и устройства также состоит в невозможности исследований при размещении источника и приемника ударной нагрузки в теле образца. В теле образца размещают или только приемник, или только источник.
Известен способ испытания искусственных образцов, включающий формирование образца на испытательном стенде, воздействие на образец источником нагрузки и регистрацию сигнала приемником нагрузки, принимаемый за прототип (патент РФ №1418611, кл. G01N 33/24, 3/24, 1988). Устройство для реализации способа содержит испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки, включающий ударник, направляющую ударника и средство перемещения ударника вдоль направляющей, и приемник сигнала нагрузки. Способ и устройство реализуют испытания при ударных нагрузках образца.
Недостаток способа и устройства также состоит в невозможности исследований при размещении источника и приемника ударной нагрузки в теле образца. В теле образца размещают или только приемник, или только источник.
Техническим результатом изобретения является расширение объема информации путем обеспечения исследований при размещении источника и приемника ударной нагрузки в теле образца.
Технический результат достигается тем, что способ испытания искусственных образцов, включающий формирование образца на испытательном стенде, воздействие на образец источником нагрузки и регистрацию сигнала приемником нагрузки, согласно изобретению источник и приемник ударной нагрузки размещают в теле образца в процессе его формирования.
Технический результат достигается также тем, что устройство для испытания искусственных образцов, содержащее испытательный стенд для формирования образца, источник нагрузки, включающий ударник, направляющую ударника и средство перемещения ударника вдоль направляющей, и приемник сигнала нагрузки, согласно изобретению направляющая выполнена в виде профиля с замкнутым сечением, ударник имеет сечение по профилю направляющей и выполнен из электромагнитного материала, а средство перемещения ударника выполнено в виде двух наковален, установленных на торцах направляющей, и электромагнитных катушек, установленных на наковальнях и включенных в цепи управления.
Технический результат достигается также тем, что источник нагрузки имеет вторую направляющую с установленными в ней ударником и средством перемещения ударника, установленную перпендикулярно первой направляющей.
Технический результат достигается также тем, что источник нагрузки имеет третью направляющую с установленными в ней ударником и средством перемещения ударника, установленную перпендикулярно двум другим направляющим.
Технический результат достигается также тем, что между наковальнями и ударниками установлены упругие элементы.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено размещение источника нагрузки и приемника, на фиг.2 - конструкция источника нагрузки.
Устройство для испытания искусственных образцов содержит испытательный стенд 1 для формирования образца 2, источник 3 нагрузки, включающий ударник 4, направляющую 5 ударника, средство 6, 7 перемещения ударника 4 вдоль направляющей 5 и приемник 8 сигнала нагрузки.
Направляющая 5 выполнена в виде профиля с замкнутым сечением, ударник 4 имеет сечение по профилю направляющей 5 и выполнен из электромагнитного материала. Средство перемещения ударника 4 выполнено в виде двух наковален 6, 7, установленных на торцах направляющей 5, и электромагнитных катушек 9, 10, установленных на наковальнях 6, 7 и включенных в цепи управления (не показаны).
Источник 3 нагрузки имеет вторую направляющую 11 с установленными в ней ударником 12 и средством 13, 14 перемещения ударника 12, установленную перпендикулярно первой направляющей 5.
Источник 3 нагрузки имеет третью направляющую 15 с установленными в ней ударником 16 и средством 17, 18 перемещения ударника, установленную перпендикулярно двум другим направляющим 5 и 11.
Между наковальнями и ударниками установлены упругие элементы 19.
При необходимости стенд 1 создает на образце 2 механическую нагрузку. Упругие элементы могут быть выполнены в виде пружин. В изображенном варианте профили направляющих 5, 11, 15 имеют круглое сечение, а ударники 4, 12, 16 выполнены в виде шаров.
Изобретение реализуется следующим образом.
В процессе формирования искусственного образца 2 на стенде 1 размещают источник 3 и приемник 4 ударной нагрузки в теле образца в процессе его формирования, как показано на фиг.1. Вид создаваемой нагрузки определяется схемой сборки источника. Так, если используется только одна направляющая 5, то осуществляются линейные жесткие ударные нагружения, для чего поочередно включают цепи управления (не показаны) электромагнитных катушек 9, 10 и ударник 4 наносит поочередно удары по наковальням 6, 7. При использовании двух направляющих 5 и 11 с соответствующими элементами создают плоские ударные нагрузки поочередно по двум направлениям. При использовании трех направляющих 5, 11 и 15 проводят объемные нагружения. При размещении в нужных положениях пружин 19 ударные нагрузки становятся менее жесткими. Характер регистрируемых сигналов определяется типом приемника. Регистрируемые сигналы могут иметь вид акустических импульсов или механических импульсов.
Изобретение создает новые режимы испытаний искусственных образцов материалов - при размещении источника и приемника ударной нагрузки в теле образца в процессе его формирования. Это увеличивает информативность исследований физико-механических свойств материалов.