УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ВЯЗКОУПРУГИХ И ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ВЯЗКОУПРУГИХ и ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Полезная модель относится к технике испытаний различных материалов для определения прочностных, деформативных и релаксационных свойств, как при приложении растягивающих, изгибающих, так и сжимающих усилий.
Уровень техники заключается в следующем: Известна установка для определения предела прочности при изгибе образцов цемента (а.с. 443279 G01N 3/20), включающая корпус, двухрычажный механизм нагружения с электроприводом, а также силоизмерительное приспособление.
Известная установка не обеспечивает условий испытаний, близких к реальным условиям эксплуатации материалов, так как имеет устройство, задающее скорость и величину деформации, не рассчитана для работы при пониженных температурах, имеет сложную конструкцию с системой балансировки, электроприводом и трансмиссией, а также малую универсальность. Установка предназначена для определения только предела прочности материалов, близких по свойствам.
Сущность полезной модели заключается в следующем: Полезная модель направлена на решение задачи определения деформативных и релаксационных характеристик вязкоупругих материалов разной природы (асфальтобетоны, битумы, полимерно-композиционные материалы, клеевые соединения, сплавы) при широком диапазоне постоянных нагрузок и температур.
Решение задачи опосредовано новым техническим результатом: найдены условия нагружения материалов, близкие к естественным, путём приложения свободной растягивающей или сжимающей нагрузки через рычажную систему с грузами, без заданной скорости деформации образца. Устройство имеет простую рычажную схему без электромеханических или гидравлических устройств, которая позволяет прикладывать постоянную или переменную нагрузку (путём подвешивания, снятия и передвигания тарированных грузов). При испытаниях материалов фиксируются только деформации образца во времени, причём, скорость деформации образца или вдавливания
G 01 N3/08
штампа, определяется, прежде всего, свойствами материала образца. Устройство может работать при любых температурах (как отрицательных, так и положительных) и использует для измерения и фиксации деформаций во времени, различные готовые механические приборы или дистанционные электрические датчики.
Существенные признаки:
Наличие корпуса, рычажного механизма, винтового устройства для выбора люфтов Существенные отличия:
Рычажный механизм состоит из одного двуплечего рычага с двумя местами приложения нагрузок к испытуемым образцам, (есть возможность приложения растягивающих и сжимающих нагрузок путём использования обоих плеч рычага) причем, нагружение обеспечивается съёмными грузами, а приложение или снятие нагрузки обеспечивается при помощи домкрата, воздействующего на длинное плечо рычага со стороны подвески грузов, и при испытаниях производится измерение только деформаций образцов.
Схема устройства приведена на фиг. 1.
Устройство состоит из качающегося рычага 1, шарнирно закреплённого на стойке 2, которая жёстко смонтирована на основании 3. Для повышения устойчивости на основании 3 могут быть предусмотрены опорные домкраты 4.
На длинном плече рычага 1 имеются боковые кронштейны 5, к которым подвешиваются грузы 6 различного веса в требуемых комбинациях. Рычаг 1 имеет два коротких плеча (с разных сторон стойки 2) на которых имеются подвесы 7, по длине регулируемые гайками 8, для верхнего захвата образцов, требующих растягивающего усилия, а с другой стороны стойки 2, приспособление 10, представляющее собой трубчатую направляющую со сменными штоками изменяемой длины, для испытаний, требующих сжимающего усилия. На основании 3 под подвесами 7 имеются отверстия 9 для тяг нижнего захвата для испытаний с растягивающим усилием, и столик 12 для установки приспособлений и образцов, требующих сжимающего или изгибающего усилия.
Для удерживания рычага 1 в нерабочем положении, плавного ввода в работу под нагрузкой и вывода из рабочего положения, на основании 3 установлен винтовой домкрат 13, управляемый маховичком 14 и имеющий собственное основание 15, позволяющее передвигать домкрат относительно основания 3.
.ит м м п На верхней полке рычага 1 имеется градуированная шкала для точной установки дополнительных или регулирующих грузов 16. Устройство работает следующим образом: образец для испытаний на растяжение зажимается в сменные захваты требуемой конструкции, которые закрепляются между тягами 7 и отверстиями 9. Образец для испытаний на сжатие, изгиб или для штамповых (пенетрационных) испытаний устанавливается в приспособление на столик 12. Тяги или шток для соответствующего вида испытаний регулируются по длине так, чтобы выбрать зазоры в системе передачи усилий. На приспособления и образцы устанавливаются датчики или приборы (например, индикаторы часового типа) и, как правило, устанавливается «О. На рычаг 1 навешиваются требуемые грузы. Шток домкрата 13 осторожно опускается до вывода из контакта с рычагом 1, пока образец не окажется под полной требуемой нагрузкой. Далее производятся отсчёты деформаций во времени до требуемого момента. После этого рычаг 1 из работы выключается при помощи домкрата 13, по схемам: «полное снятие нагрузки (рычаг приподнимается домкратом) или «приостановка деформирования (домкрат упирается в рычаг до первого обратного колебания стрелки прибора, фиксирующего продольную деформацию). Если требуется по схеме испытаний, нагрузка изменяется, и рычаг опять включается в работу. Когда испытания закончены, рычаг 1 из работы выключается полностью. Снимаются грузы и приспособление с образцом. Устройство имеет следующие преимущества: -простота и надёжность конструкции, из-за отсутствия еханического привода нагружения, эластичного звена между еханизмом нагружения и рычагом, силовых приводов, требующих одвода энергии; -надёжная работа, как при отрицательных, так и при повышенных (положительных) температурах; -возможность без переналадки конструкции производить испытания разных видов, требующие как растягивающих, так и сжимающих усилий в широком диапазоне нагрузок (растяжение, сжатие, изгиб образцов, штамповые и пенетрационные испытания) и определять пределы прочности на сжатие, растяжение, растяжение при изгибе; ползучесть, модуль Юнга, , ,  -9 f /4,,
коэффициент Пуассона, вязкость, релаксация при разных температурах.
-устройство испытано в лабораторных условиях и может быть использовано в производственных процессах.
Начальник технического отдела .  Н.П. Углев