Установка для випробувань будівельних матеріалів на міцність при малих граничних навантаженнях

Реферат: UA 76398 U UA 76398 U 5 10 Корисна модель 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: Таблиця Матеріал Технічні характеристики Міцність на стиск при 10 % лінійній Пінополістирол деформації, 50×50 мм Границя міцності при згині, 40×40 мм ×200 мм Міцність на стиск при 10 % лінійній Мінераловатні плити деформації, 100×100 мм Границя міцності при згині, 40×40 мм ×160 мм бітумні Ніздрюваті бетони 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 15 20 25 30 35 40 45 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. Відома установка для випробування будівельних матеріалів, що містить станину, закріплений на ній силозбуджувач із стійками, опорними плитами та траверсою. Більш близьким аналогом по конструкції та позитивному ефекту, що досягається, є установка для випробування будівельних матеріалів прес ПМ-1МГ4 [3]. Спільною з найближчим аналогом ознакою є станина; стійки; траверса; опорні плити; рукоятка, яка зв'язана з черв'ячною передачею. В основу корисної моделі поставлена задача - розроблення конструкції випробувальної установки з необхідними параметрами на основі силовимірювальних засобів серійного виробництва та підвищення точності випробувань. Поставлена задача вирішується шляхом використання серійних електронних терезів, які пропонується використати як силовимірювальний елемент спеціалізованої випробувальної установки. Для цього виготовляють установку, яка має пристосування для випробувань на згин і стиск. Випробування балочок на згин показано на фігурі 1. Електронні терези 5 встановлюють на опорну станину 10, до якої прикріплені стійки 1 та траверса 2 з можливістю регулювання висоти її розміщення над платформою 6 електронних терезів відповідно до розмірів випробуваних зразків. На платформу терезів встановлюють опорні елементи 8, а потім на них балочку. Зусилля на зразок створюють шляхом обертання рукоятки 4, яка через черв'ячну передачу 3 з'єднана з навантажувальним гвинтом 7. Параметри гвинта 7 і передачі 3 підібрані таким чином, що при одному оберті рукоятки 4 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. Результати випробувань фіксуються в цифровому вигляді на електронному табло. Випробування зразків на стиск показано на фігурі 2. Електронні терези 5 встановлюють на станину 10, до якої прикріплені стійки 1 та траверса 2 з можливістю регулювання висоти її розміщення над платформою 6 електронних терезів відповідно до розмірів випробуваних зразків. На платформу терезів 6 встановлюють зразок 9, а 1 UA 76398 U 5 10 15 20 25 потім на зразок кладуть металеву пластину товщиною не менше 4 мм, для рівномірного розподілу навантаження на зразок. Зусилля на зразок створюють шляхом обертання рукоятки 4, яка через черв'ячну передачу 3 з'єднана з навантажувальним гвинтом 7. Параметри гвинта 7 і передачі 3 підібрані таким чином, що при одному оберті рукоятки 4 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. Результати випробувань фіксуються в цифровому вигляді на електронному табло. Самовстановлення верхньої навантажувальної плити 8, що вимагається стандартами [1, 2], забезпечується за рахунок шарнірного кріплення до навантажувального гвинта 7. Для випробувань на згин випробуваний зразок встановлюють на напівциліндричні опори (радіус заокруглення (6,0 +- 0,1) мм) 8, а верхню навантажувальну плиту замінюють циліндричним стержнем 7. Швидкість навантаження зразка (5-10) мм/хв. При використанні електронних терезів PRATIKA 100-05 [4] граничне навантаження дорівнює 1000 Н, а точність вимірювання зусилля 0,05 Н, а випробування на пресі ПМ-1 МГ4 - дає точність вимірювання 1 Н. Згідно з даними таблиці, така випробувальна установка забезпечує можливість випробування пінополістиролу та мінеральної вати усіх марок при згині та при стиску до 10 % деформації. Таким чином, запропонована установка дозволяє проводити випробування будівельних матеріалів малої міцності з точністю в декілька разів більшою в порівнянні з установками, що випускаються серійно. 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. 3. Пресс испытательный малогабаритный ПМ-1МГ4. [Електронний ресурс]. - Режим доступу http://www.lan-for.ru/item.php?id=0014841 4 Электронные весы PRATIKA 100-05 [Електронний ресурс]. - Режим доступу http://tisaclimate.ru/eljektronnyje-vjesy-pratika-100-05-pratika-100-05 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Установка для випробувань будівельних матеріалів на міцність при малих граничних навантаженнях, що складається з станини, на якій закріплені стійки та опорні плити, рукоятки, зв'язаної з черв'ячною передачею, яка відрізняється тим, що як силовимірювальний елемент використовують електронні терези серійного виробництва для проведення випробувань на стиск і згин будівельних матеріалів з точністю до 0,05 Н. 2 UA 76398 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3