Установка для випробувань будівельних матеріалів на міцність при малих граничних навантаженнях

Реферат: Винахід належить до будівництва, а саме до способів контролю міцності будівельних матеріалів та виробів, і може бути використана для визначення показників міцності при стиску та згині теплоізоляційних та інших будівельних матеріалів, які мають невелику міцність. Установка для визначення характеристик міцності випробувань на стиск і згин теплоізоляційних та інших будівельних матеріалів з малою міцністю, основана на тому, що як силовимірювальний елемент використовуються електронні терези серійного виробництва. Установка забезпечує нормативні вимоги до випробувань будівельних матеріалів на міцність при малих граничних навантаженнях та дозволяє в 2 рази підвищити точність визначення міцності будівельних матеріалів і виробів відповідно з нормативними вимогами. UA 110464 C2 (12) UA 110464 C2 UA 110464 C2 5 10 Винахід належить до будівництва, а саме до способів контролю міцності будівельних матеріалів та виробів, і може бути використана для визначення показників міцності при стиску та згині теплоізоляційних та інших будівельних матеріалів, які мають невелику міцність. Регламентовані стандартами [1, 2] способи визначення міцності на стиск при 10 % лінійній деформації, границі міцності при стиску, границі міцності при вигині вимагають використання випробувальної машини, яка забезпечує швидкість деформування зразка 5-10 мм/хв. і дозволяє вимірювати навантаження з похибкою, не більшою за 1 % граничного значення. Розрахунки та досвід випробувань показують, що при випробуваннях на згин зразківбалочок перерізом 40×40 мм руйнівне навантаження може знаходитися в межах 15-75 Н. При випробуваннях на стиск зразків розмірами 50×50 мм граничне зусилля може сягати 500 Н. Характерні для основних випробуваних матеріалів значення зусиль, що повинні створюватися при випробуваннях, наведені в таблиці: Матеріал Пінополістирол Мінераловатні плити Ніздрюваті бетони 15 20 25 30 35 40 45 Технічні характеристики Міцність на стиск при 10 % лінійній деформації, 50×50 мм Границя міцності при згині, 40×40 мм ×200 мм Міцність на стиск при 10 % лінійній деформації, 100×100 мм Границя міцності при згині, 40×40 мм ×160 мм бітумні Стиск, 100×100 мм Міцність, МПа Зусилля, Н 0,05-0,20 125-500 0,07-0,35 15-75 0,03-0,10 300-1000 0,10-0,18 27-48 0,5-1,5 500-1500 Таким чином, для забезпечення випробувань необхідна випробувальна машина з максимальним зусиллям до 1000 Н та ціною поділки 0,05 Н. Дефіцитність випробувальних машин такого класу, висока ціна та вимоги стандартів [1, 2] щодо використання саме випробувальних машин, а не навантаження за допомогою тарованих вантажів, зумовлюють необхідність розроблення спеціальних випробувальних установок, що відповідають вимогам стандартів та мають необхідні силові характеристики. Спільною з прототипом ознакою є механічне випробування матеріалів на міцність. В основу корисної моделі поставлена задача розроблення конструкції випробувальної установки з необхідними параметрами на основі силовимірювальних засобів серійного виробництва. Поставлена задача вирішується шляхом використання серійних електронних терезів, які пропонується використати як силовимірювальний елемент спеціалізованої випробувальної машини. Для цього виготовляється установка, зображена на фігурі 1. Електронні терези 1 встановлюються на опорну плиту 2, до якої прикріплені стійки 3 та траверса 4 з можливістю регулювання висоти її розміщення над платформою 5 електронних терезів відповідно до розмірів випробуваних зразків. Зусилля створюється шляхом обертання рукоятки 6, яка через черв'ячну передачу 7 з'єднана з навантажувальним гвинтом 8. Параметри гвинта 8 і передачі 7 підібрані таким чином, що при одному оберті рукоятки 6 за секунду реалізується швидкість навантаження 5 мм/хв. Замість рукоятки та черв'ячної передачі може бути використаний електричний двигун та редуктор з відповідним передавальним числом. Для випробувань на стиск випробуваний зразок 13 встановлюється на платформу терезів, як показано на фігурі 2. Самовстановлення верхньої навантажувальної плити 9, що вимагається стандартами [1, 2], забезпечується за рахунок шарнірного кріплення до навантажувального гвинта 7. Деформації стиску вимірюються за допомогою двох індикаторів годинникового типу 10 з подовженими штоками, які встановлюються в спеціальних кронштейнах верхньої навантажувальної плити 9. Для випробувань на згин випробуваний зразок встановлюється на напівциліндричні опори (радіус заокруглення (6,0±0,1 мм) 11, а верхня навантажувальна плита 9 замінюється циліндричним стержнем 12. Швидкість навантаження зразка (5-10) мм/хв. При використанні терезів (наприклад ваги електронні TIF ADS100) граничне навантаження дорівнює 1000 Н, а точність вимірювання зусилля 0,05 Н, а випробування на пресі ПМ-2МГ4 дає точність вимірювання 1 Н. Згідно з даними наведеної вище таблиці, така випробувальна установка забезпечує можливість випробування пінополістиролу та мінеральної вати усіх марок при згині та при стиску до 10 % деформації. Додатковою перевагою запропонованої установки є 1 UA 110464 C2 5 цифрова індикація випробувального зусилля, що зменшує імовірність випадкових похибок при фіксації результатів випробувань. Таким чином, запропонований пристрій дозволяє проводити випробування будівельних матеріалів малої міцності при достатній точності вимірювання випробувальних навантажень. Джерела інформації: 1. ДСТУ Б В.2.7-8-94 Будівельні матеріали. Плити пінополістирольні. Технічні умови. 2. ДСТУ Б В.2.7-38-95 (ГОСТ 17177-94) Матеріали будівельні. Матеріали і вироби будівельні теплоізоляційні. Методи випробувань. 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 Установка для випробувань будівельних матеріалів на міцність при малих граничних навантаженнях, яка має силовимірювальний пристрій, яка відрізняється тим, що як силовимірювальний елемент використовуються електронні терези серійного виробництва з точністю вимірювання до 0,05 Н. 2 UA 110464 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3