УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПОЛЕВОЙ ПРЕСС ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ЛЬДА НА СЖАТИЕ И ИЗГИБ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в полевых условиях для определения характеристик прочности льда на основании испытаний образцов льда в виде балок и круглых пластин на изгиб и в виде призм и цилиндров на сжатие.
Известна полевая испытательная машина ПИМ-100 [1], предназначенная для испытания образцов льда на прочность при изгибе. На ней можно испытывать образцы в форме балок и в форме круглых пластин. Полевая испытательная машина является машиной механического действия, в которой нагрузка создается за счет сжатия пружины. Фиксация нагрузки осуществляется визуально по стрелочному прибору.
Недостатком устройства является невозможность проведения испытания на сжатие образцов льда в виде призм и цилиндров, которые выбуривают или выпиливают из ледяного покрова, при этом невозможно проводить регистрацию нагрузки на электронный носитель. Кроме того, жесткость стальной пружины зависит от температуры воздуха, при которой производятся испытания, что сказывается на точности конечных результатов.
Известен гидравлический пресс [2], который позволяет проводить испытания образцов льда в виде призм и цилиндров на сжатие и в виде брусков постоянного размера на изгиб. При этом в нем предусмотрена фиксация давления в системе визуально при помощи манометра.
Недостатком устройства является невозможность проведения испытаний на изгиб образцов льда в виде балок разного размера и образцов льда в виде круглых пластин. Кроме того, в прессе непредусмотрена возможность регистрации давления в системе на электронный носитель.
Известен гидравлический переносной полевой пресс ЛГК021 [3], взятый за прототип. Пресс укомплектован манометром и датчиком давления. Устройство предназначено для испытаний образцов льда в виде призм и цилиндров на одноосное сжатие с регистрацией нагрузки визуально и на электронный носитель.
Недостатком устройства является невозможность проведения испытаний на прочность при изгибе образцов льда в виде балок разного размера и круглых пластин.
Техническим результатом изобретения является расширение области применения устройства, повышение надежности и точности регистрации характеристик прочности образцов льда, а также повышение производительности труда. Это достигается тем, что полевой гидравлический пресс, предназначенный для испытания образцов льда в виде призм и цилиндров на прочность при сжатии, снабжается приспособлением, позволяющим проводить на нем испытания на прочность образцов льда при изгибе в виде балок разного размера и круглых пластин. Для этого на опорной плите пресса устанавливается приспособление в виде подъемного механизма с винтовой подачей и закрепленной на винтовой подаче площадкой, на которой крепятся чашка для испытания круглых пластин или раздвижная опора для испытаний балок разного размера. При этом к верхнему пуансону пресса в центре крепится съемный блок с упором в виде вертикального цилиндра для испытаний круглых пластин или с упором в виде горизонтального цилиндра для испытаний балок. Давление в гидроцилиндре контролируется визуально при помощи образцового манометра и записывается на электронный носитель при помощи датчика давления, соединенного кабелем с электронным носителем.
На фиг.1 представлена схема универсального гидравлического полевого пресса для испытаний образцов льда, который включает в себя гидроцилиндр 1 с выдвижным пуансоном 2, стойки 3, опорную плиту 4, манометр 5, датчик давления 6, штуцер для подключения ручного насоса или гидростанции 7, приспособление в виде подъемного механизма 8 с винтовой подачей 9 и рукояткой 10. На винтовой подаче 9 закреплена площадка 11, на которой крепится приспособление для испытания круглых пластин в виде чашки 12 или в виде раздвижной опоры 13 для испытаний балок разного размера. В центре выдвижного пуансона 2 закрепляется съемный блок 14 с упором в виде вертикального цилиндра для испытаний круглых пластин или с упором в виде горизонтального цилиндра (на фиг.1 не указан) для испытаний балок.
Работа устройства осуществляется следующим образом. При испытаниях образцов льда в виде призм и цилиндров образец льда размещается между выдвижным пуансоном 2 и опорной плитой 4 пресса. Через штуцер 7 подается давление в гидроцилиндр 1 по рукаву высокого давления от ручного насоса или от гидростанции (на фиг.1 не указаны). Пуансон 2 выдвигается и оказывает воздействие на образец вплоть до его разрушения. При этом давление в гидроцилиндре 1 контролируется визуально при помощи образцового манометра 5 и записывается на электронный носитель при помощи датчика давления 6. При испытаниях образцов льда в виде круглых пластин и балок на опорную плиту 4 устанавливается подъемный механизм 8 с винтовой подачей 9, рукояткой 10 и площадкой 11. Для испытаний образцов льда в виде круглых пластин в центре площадки 11 закрепляется чашка 12, а к пуансону 2 пресса крепится в центре съемный блок 14 с упором в виде вертикального цилиндра. На чашку 12 укладывается образец льда в виде круглой пластины. Затем при вращении рукоятки 10 на подъемном механизме 8, винтовая подача 9 с площадкой 11 и закрепленной на ней чашкой 12 прижимает образец льда (на фиг.1 не указан) к упору в виде вертикального цилиндра на съемном блоке 14. Через штуцер 7 подается давление в гидроцилиндр 1 по рукаву высокого давления от ручного насоса или от гидростанции (на фиг.1 не указаны). Пуансон 2 выдвигается, оказывает воздействие через упор в виде вертикального цилиндра на образец вплоть до его разрушения. При этом давление в гидроцилиндре 1 контролируется визуально при помощи образцового манометра 5 и записывается на электронный носитель при помощи датчика давления 6, соединенного кабелем с электронным носителем (на фиг.1 не указан).
При испытаниях образцов льда в виде балок на площадке 11 вместо чашки 12 закрепляется раздвижная опора 13, а на пуансоне 2 в съемном блоке 14 вместо упора в виде вертикального цилиндра вставляется упор в виде горизонтального цилиндра. Нагружение балки осуществляется аналогично нагружению образцов в виде круглых пластин.
Источники информации:
1. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Издательство «Морской транспорт», Ленинград, 1963 г.
2. Инструкция, редакторы: Дианов Г.С, Булатов И.П. Гидравлический пресс. Издание фабрики учебно-наглядных пособий «ГЛАВУЧТЕХПРОМА» министерства просвещения РСФСР. 1950 г.
3. Гидравлический переносной комплекс (пресс) ЛГК021. Паспорт на изделие ЛГК021.00.00ПС. Издание ЗАО «АВА Гидросистемы», СПб, 2006 г. (; http://www.hydrosystem.ru, 03 февраля, 2010 г.)