Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2512084C2 - Device for testing samples of materials at cyclic loading - Google Patents

Device for testing samples of materials at cyclic loading Download PDF

Info

Publication number
RU2512084C2
RU2512084C2 RU2011132230/28A RU2011132230A RU2512084C2 RU 2512084 C2 RU2512084 C2 RU 2512084C2 RU 2011132230/28 A RU2011132230/28 A RU 2011132230/28A RU 2011132230 A RU2011132230 A RU 2011132230A RU 2512084 C2 RU2512084 C2 RU 2512084C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pendulum
sample
bed
flexible element
fixed
Prior art date
Application number
RU2011132230/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011132230A (en
Inventor
Сергей Леонидович Иванов
Андрей Сергеевич Фокин
Иван Евгеньевич Звонарёв
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет"
Priority to RU2011132230/28A priority Critical patent/RU2512084C2/en
Publication of RU2011132230A publication Critical patent/RU2011132230A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2512084C2 publication Critical patent/RU2512084C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: invention belongs to test equipment, namely to devices for assessment of energy of destruction of materials by bend, intensity of material wear, greasing ability of oils and lubricants. The device contains a bed, a pendulum with a weight, a capture fixed on a pendulum for the first sample, a clamp for pendulum latching in the set starting position, distinct from position of balance. The device is supplied with a sensor of control of pendulum movement, connected to a computer, a flexible element fixed on a carriage, a bed installed on the lower part, and a supplied device of its tension, a capture for the second sample, installed in the top part of a bed, thus the pendulum is rigidly connected to a bed through the second sample.
EFFECT: increase in volume of information when loading sample by cyclic loadings with change of loading force, and also complex assessment of energy of material samples destruction on a bend and (or) intensity of wear, greasing ability of media by value of potential energy of a pendulum.
7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для оценки энергии разрушения материалов на изгиб, интенсивности износа материала, смазывающей способности масел и смазок.The invention relates to testing equipment, and in particular to devices for evaluating the energy of destruction of materials by bending, the intensity of wear of the material, the lubricity of oils and greases.

Известно устройство для испытания материала на усталостную прочность (пат. RU №2273837, опубл. 10.04.2006), содержащее станину, установленные на ней правую шпиндельную бабку и левую шпиндельную бабку с электродвигателем с закрепленными на них захватами для зажима испытуемого образца материала, устройство для создания переменного крутящего момента в испытуемом образце материала, состоящее из шарнира Гука, один выход которого жестко связан с дополнительным захватом для испытуемого материала, при этом дополнительный захват связан с механизмом для создания циклических изгибных напряжений, а другой его выход соединен с захватом правой бабки, которая выполнена с возможностью перемещения для создания требуемого переменного крутящего момента, при этом шпиндель правой бабки кинематически связан с дополнительным электродвигателем, создающим требуемый крутящий момент, причем дополнительный электродвигатель правой шпиндельной бабки и электродвигатель левой шпиндельной бабки электрически связаны между собой блоком управления.A device is known for testing material for fatigue strength (US Pat. RU No. 2273837, publ. 04/10/2006), comprising a bed, a right headstock and a left headstock with an electric motor with grips fixed to them for clamping a test material sample, a device for creating a variable torque in the test material sample, consisting of a Hook joint, one output of which is rigidly connected with an additional grip for the test material, while the additional grip is connected with the mechanism for creating cyclic bending stresses, and its other output is connected to the grip of the right headstock, which is movable to create the required alternating torque, while the spindle of the right headstock is kinematically connected with an additional electric motor that creates the required torque, the additional electric motor of the right headstock and the electric motor of the left headstock is electrically connected to each other by the control unit.

Недостаток этого устройства заключается в том, что в нем с достоверной точностью можно определить число циклов нагружений при заданной нагрузке, а суммарную энергию разрушения точно установить затруднительно. Также на данном устройстве невозможно оценить интенсивность износа материалов и смазывающую способность внешних сред по величине потенциальной энергии маятника.The disadvantage of this device is that it can reliably determine the number of loading cycles at a given load, and the total fracture energy is difficult to establish accurately. Also on this device it is impossible to assess the wear rate of materials and the lubricity of external media by the value of the potential energy of the pendulum.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (авт. св. SU №1093945, опубл. 23.05.1984), содержащий станину, установленные на нем маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для образца, установленные на станине два упора, предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом, привод поворота маятника в плоскости качания.Known pendulum driver for testing samples of materials by repeated impacts (ed. St. SU No. 1093945, publ. 05.23.1984) containing a frame, a pendulum mounted on it with a load, a gripper for a sample mounted on the pendulum, two stops mounted on the frame, designed to interaction with a shock-transmitting element mounted on the sample, a pendulum rotation drive in the swing plane.

Недостаток копра состоит в отсутствии возможности проводить испытания при знакопеременных нагрузках разной величины. Также на данном устройстве невозможно оценить интенсивность износа материалов и смазывающую способность внешних сред по величине потенциальной энергии маятника.The disadvantage of the copra is the lack of the ability to conduct tests with alternating loads of different sizes. Also on this device it is impossible to assess the wear rate of materials and the lubricity of external media by the value of the potential energy of the pendulum.

Известен маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами (пат. RU №2373514, опубл. 20.11.2009), принимаемый за прототип. Копер, содержащий станину, установленные на нем маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для образца, два упора, жестко закрепленные на станине и предназначенные для взаимодействия с установленным на образце ударопередающим элементом, привод вращения, кинематически связанную с ним платформу, ось вращения которой совпадает с осью качания маятника; управляемую сцепную муфту для соединения платформы с осью маятника, на станине соосно оси маятника закреплен зубчатый сектор, на маятнике установлено ответное сектору зубчатое колесо и фиксатор поворота колеса относительно маятника, при этом маятник установлен с возможностью вращения вокруг своей оси.Known pendulum driver for testing samples of materials by repeated impacts (US Pat. RU No. 2373514, publ. 20.11.2009), taken as a prototype. A pile driver containing a bed, a pendulum mounted on it with a load, a grip for the specimen mounted on the pendulum, two stops rigidly fixed on the bed and designed to interact with the shock-transmitting element mounted on the specimen, a rotational drive, a platform kinematically connected with it, whose rotation axis coincides with the swing axis of the pendulum; controlled coupling for connecting the platform to the axis of the pendulum, a gear sector is fixed to the frame coaxially to the axis of the pendulum, a gear sector and a wheel rotation lock relative to the pendulum are mounted on the pendulum, while the pendulum is mounted for rotation around its axis.

Недостаток копра состоит также в отсутствии возможности проводить испытания при знакопеременных нагрузках разной величины. Испытания проводятся только при нагружении знакопеременными нагрузками одинаковых величин. Также на данном устройстве невозможно оценить интенсивность износа материалов и смазывающую способность внешних сред по величине потенциальной энергии маятника.A disadvantage of the copra is also the lack of the ability to conduct tests with alternating loads of different sizes. Tests are carried out only when loading with alternating loads of the same values. Also on this device it is impossible to assess the wear rate of materials and the lubricity of external media by the value of the potential energy of the pendulum.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации при нагружении образца циклическими нагрузками с изменением силы нагружения, а также комплексная оценка энергии разрушения образцов материалов на изгиб и (или) интенсивность износа, смазывающей способности внешних сред по величине потенциальной энергии маятника.The technical result of the invention is to increase the amount of information when loading a sample with cyclic loads with a change in the loading force, as well as a comprehensive assessment of the fracture energy of material samples in bending and (or) the wear rate, lubricating ability of external media by the value of the potential energy of the pendulum.

Технический результат достигается тем, что устройство для испытания образцов материалов при циклическом нагружении, содержащее станину, маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для первого образца, фиксатор для стопорения маятника в заданном исходном положении, отличном от положения равновесия, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком контроля движения маятника, подключенным к компьютеру, гибким элементом, закрепленным на каретке, установленной на нижней части станины, и снабженным устройством его натяжения и захватом для второго образца, установленным в верхней части станины, при этом маятник жестко соединен со станиной через второй образец.The technical result is achieved in that a device for testing samples of materials under cyclic loading, comprising a bed, a pendulum with a load, a grip for the first sample fixed on the pendulum, a latch for locking the pendulum in a predetermined initial position other than the equilibrium position, characterized in that it is provided a pendulum motion control sensor connected to a computer, a flexible element mounted on a carriage mounted on the lower part of the bed, and equipped with a device for its tension and capture for the second sample installed in the upper part of the bed, while the pendulum is rigidly connected to the bed through the second sample.

Гибкий элемент может быть выполнен в виде струны.The flexible element can be made in the form of a string.

Гибкий элемент может быть выполнен в виде ленты, или полосы, или пластины.The flexible element may be in the form of a tape, or strip, or plate.

На рабочей поверхности гибкого элемента может быть закреплен абразивный слой.An abrasive layer may be fixed to the working surface of the flexible member.

На гибкий элемент может быть нанесен слой жидкого или консистентного материала.A flexible element may be coated with a layer of liquid or grease.

Маятник может быть выполнен в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине от 0 до 30°.The pendulum can be made in the form of an isosceles triangle with an angle at the apex from 0 to 30 °.

В закрепленном на маятнике захвате для первого образца могут быть установлены индентор или инструмент.In the grip fixed to the pendulum for the first sample, an indenter or tool can be installed.

Фиксатор для стопорения маятника в заданном исходном положении, отличном от положения равновесия, дает возможность подъема маятника на разные углы, что, в свою очередь, делает возможным испытания при различных начальных потенциальных энергиях. Также наличие захвата образца материала для оценки износа на нижнем торце маятника и гибкого элемента, с помощь которого можно оценивать смазывающие способности масел и смазок. Этим достигается технический результат.The latch for locking the pendulum in a given initial position, different from the equilibrium position, makes it possible to lift the pendulum at different angles, which, in turn, makes it possible to test at different initial potential energies. Also, the presence of a capture of a sample of material for assessing wear on the lower end of the pendulum and a flexible element, with the help of which it is possible to evaluate the lubricity of oils and greases. This achieves the technical result.

На фиг.1 и фиг.2 представлена схема устройства. Устройство содержит станину 1, маятник 2 с грузом 3, закрепленный на маятнике захват для первого образца 4, фиксатор для стопорения маятника в заданном исходном положении 5, отличном от положения равновесия, датчик контроля движения маятника 6, подключенный к компьютеру, гибкий элемент 7, закрепленный на каретке 8, установленной на нижней части станины, и снабженный устройством его натяжения 9 и захват для второго образца 10, установленным в верхней части станины, при этом маятник 2 жестко соединен со станиной 1 через второй образец 11. Маятник 2 выполнен в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине от 0 до 30°.Figure 1 and figure 2 presents a diagram of the device. The device comprises a frame 1, a pendulum 2 with a load 3, a grip fixed to the pendulum for the first sample 4, a latch for locking the pendulum in a predetermined initial position 5 other than the equilibrium position, a pendulum motion control sensor 6 connected to the computer, a flexible element 7, fixed on a carriage 8 mounted on the lower part of the bed, and equipped with a tension device 9 and a grip for the second sample 10, mounted on the upper part of the bed, while the pendulum 2 is rigidly connected to the bed 1 through the second sample 11. The pendulum 2 olnen in the form of an isosceles triangle with an apex angle of from 0 to 30 °.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

1. Испытания на изгиб. Второй образец 11 устанавливают в захват для образца 10, установленный в верхней части станины 1, маятник 2 отклоняют за фиксатор 5 от исходного положения равновесия на угол (не более 45°) и отпускают. Под действием груза 3 второй образец 11 испытывает изгибающую нагрузку до полного разрушения образца 11. Нагружения проходят при знакопеременных нагрузках разной силы в зависимости от высоты подъема маятника. Датчиком 6 измеряют частоту затухания колебаний маятника 2 и оценивают энергию разрушения второго образца 11 при многоцикловой нагрузке на изгиб.1. Bending tests. The second sample 11 is installed in the grip for sample 10 installed in the upper part of the frame 1, the pendulum 2 is deflected by the latch 5 from the initial equilibrium position by an angle (not more than 45 °) and released. Under the action of the load 3, the second sample 11 experiences a bending load until the sample 11 is completely destroyed. The loads pass under alternating loads of different strengths depending on the height of the pendulum. The sensor 6 measures the frequency of attenuation of the oscillations of the pendulum 2 and assess the fracture energy of the second sample 11 with a multi-cycle bending load.

2. Испытания по определению интенсивности износа. В захват для первого образца 4, закрепленный на маятнике 2, закрепляют первый образец для испытания на износ. При прохождении маятника 2 через положение равновесия первый образец находится в контакте на ограниченном участке с гибким элементом 7, закрепленным на каретке 8. Степень натяжения гибкого элемента регулируется устройством натяжения 9. В результате трения первый образец 4 изнашивается о гибкий элемент 7, который может быть выполнен в виде струны, ленты, пластины или полосы. При нанесении абразивного слоя на гибких элемент 7 образец будет быстрее терять энергию и интенсивнее будет истираться.2. Tests to determine the rate of wear. In the grip for the first sample 4, mounted on the pendulum 2, fix the first sample for wear test. When the pendulum 2 passes through the equilibrium position, the first sample is in contact in a limited area with a flexible element 7 mounted on the carriage 8. The degree of tension of the flexible element is regulated by the tension device 9. As a result of friction, the first sample 4 wears out on the flexible element 7, which can be made in the form of a string, tape, plate or strip. When applying the abrasive layer to the flexible element 7, the sample will lose energy faster and will wear more intensively.

3. Оценка смазывающей способности масел и смазок. При нанесении масла или смазки на гибкий элемент 7 датчиком 6 регистрируют степень затуханий колебаний маятника 2 и измеряют энергию, расходуемую на трение первого образца 4 о гибкий элемент 7. При установке в захват для первого образца 4 индентора или инструмента будет происходить износ гибкого элемента 7.3. Evaluation of the lubricity of oils and greases. When applying oil or grease to the flexible element 7 with the sensor 6, the degree of damping of the oscillations of the pendulum 2 is recorded and the energy spent on the friction of the first sample 4 against the flexible element 7 is measured. When the indenter or tool is installed in the gripper for the first sample 4, the flexible element 7 will wear.

Таким образом, увеличивается объем информации при нагружении образца циклическими нагрузками с изменением силы нагружения, а также получаем комплексную оценку энергии разрушения образцов материалов на изгиб и (или) интенсивность износа, смазывающей способности внешних сред по величине потенциальной энергии маятника.Thus, the amount of information increases when the sample is loaded with cyclic loads with a change in the loading force, and we also obtain a comprehensive estimate of the fracture energy of the material samples in bending and (or) the wear rate, the lubricating ability of external media by the value of the potential energy of the pendulum.

Claims (7)

1. Устройство для испытания образцов материалов при циклическом нагружении, содержащее станину, маятник с грузом, закрепленный на маятнике захват для первого образца, фиксатор для стопорения маятника в заданном исходном положении, отличном от положения равновесия, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком контроля движения маятника, подключенным к компьютеру, гибким элементом, закрепленным на каретке, установленной на нижней части станины, и снабженным устройством его натяжения и захватом для второго образца, установленным в верхней части станины, при этом маятник жестко соединен со станиной через второй образец.1. A device for testing samples of materials under cyclic loading, comprising a bed, a pendulum with a load, a grip for the first sample fixed on the pendulum, a latch for locking the pendulum in a predetermined initial position, different from the equilibrium position, characterized in that it is equipped with a pendulum motion sensor connected to a computer, a flexible element mounted on a carriage mounted on the bottom of the bed, and equipped with a device for its tension and capture for the second sample installed in the upper Asti frame, wherein the pendulum is rigidly connected to the frame through the second sample. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент выполнен в виде струны.2. The device according to claim 1, characterized in that the flexible element is made in the form of a string. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий элемент выполнен в виде ленты, или полосы, или пластины.3. The device according to claim 1, characterized in that the flexible element is made in the form of a tape, or strip, or plate. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на рабочей поверхности гибкого элемента закреплен абразивный слой.4. The device according to claim 1, characterized in that an abrasive layer is fixed on the working surface of the flexible element. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на гибкий элемент нанесен слой жидкого или консистентного материала.5. The device according to claim 1, characterized in that the flexible element is coated with a layer of liquid or grease material. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что маятник выполнен в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине от 0 до 30°.6. The device according to claim 1, characterized in that the pendulum is made in the form of an isosceles triangle with an angle at the apex from 0 to 30 °. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в закрепленном на маятнике захвате для первого образца установлены индентор или инструмент. 7. The device according to claim 1, characterized in that an indenter or tool is installed in the grip fixed to the pendulum for the first sample.
RU2011132230/28A 2011-07-29 2011-07-29 Device for testing samples of materials at cyclic loading RU2512084C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132230/28A RU2512084C2 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Device for testing samples of materials at cyclic loading

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132230/28A RU2512084C2 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Device for testing samples of materials at cyclic loading

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011132230A RU2011132230A (en) 2013-03-20
RU2512084C2 true RU2512084C2 (en) 2014-04-10

Family

ID=49123353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011132230/28A RU2512084C2 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Device for testing samples of materials at cyclic loading

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2512084C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793559C1 (en) * 2022-03-03 2023-04-04 Общество с ограниченной ответственностью "ВИП Технологии" Method for calibrating measuring systems of a drop test rig for measuring the work of destruction of samples during tests with a falling weight of a drop test rig

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1626125A1 (en) * 1989-02-07 1991-02-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Plant for testing samples of materials
RU2050537C1 (en) * 1992-01-21 1995-12-20 Евгений Васильевич Лодус Installation for bending tests of material samples
EP1690076B1 (en) * 2003-12-05 2008-11-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Abrasion tester and test method
RU2373514C1 (en) * 2008-10-06 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Impact pendulum-type testing machine for testing samples of materials with repeated impacts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1626125A1 (en) * 1989-02-07 1991-02-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Plant for testing samples of materials
RU2050537C1 (en) * 1992-01-21 1995-12-20 Евгений Васильевич Лодус Installation for bending tests of material samples
EP1690076B1 (en) * 2003-12-05 2008-11-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Abrasion tester and test method
RU2373514C1 (en) * 2008-10-06 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Impact pendulum-type testing machine for testing samples of materials with repeated impacts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793559C1 (en) * 2022-03-03 2023-04-04 Общество с ограниченной ответственностью "ВИП Технологии" Method for calibrating measuring systems of a drop test rig for measuring the work of destruction of samples during tests with a falling weight of a drop test rig

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011132230A (en) 2013-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. Effect of moisture damage on material properties and fatigue resistance of asphalt mixtures
CA2989673C (en) Device for measuring shear properties of asphalt mixtures
JP2016535250A (en) Apparatus and method characterized by elastic properties of friction material
CN103207120A (en) Test device and test method for asphalt rotational shear creep and repeated creep recovery
CN103792055B (en) A kind of impact load device that is applicable to small bridge quick diagnosis
RU2512084C2 (en) Device for testing samples of materials at cyclic loading
Nirmal et al. Testing methods in tribology of polymeric composites
Hintikka et al. Non-Coulomb friction in gross sliding fretting conditions with aluminium bronze against quenched and tempered steel
CN103983568A (en) Accelerated polishing test method of bituminous mixture specimen
CN104123865A (en) Rotational inertia measuring and demonstrative experiment device
RU129245U1 (en) INSTALLATION FOR EVALUATING THE FATIGUE OF ASPHALT CONCRETE DURING CYCLIC DYNAMIC INFLUENCES
CN206074420U (en) A kind of smooth system safety testing device of coating surface
CN106404541A (en) Apparatus for measuring dynamic flexural property of wire rope core
RU2373514C1 (en) Impact pendulum-type testing machine for testing samples of materials with repeated impacts
Ghimiși TEST STANDS AND METHODS FOR INVESTIGATING THE FRETTING PHENOMENON.
CN203758717U (en) Impact loading device suitable for rapid diagnosis of small and medium bridges
CN109490122A (en) Blade wear-resistant tester and its test method
CN115266445A (en) High-speed impact loading mechanism, friction and wear testing machine and testing method
RU2523057C1 (en) Device for fatigue assessment of asphalt concrete under cyclic dynamic impacts
Lonkwic et al. Savitzky-Golay method for the evaluation of deceleration of the friction lift
RU2506562C2 (en) Apparatus for testing material samples with cyclic loading
CN218382014U (en) Material hardness detection equipment for construction engineering
CN216900029U (en) A resiliometer for foundation pile detects
RU61881U1 (en) BENCH FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR COMPRESSION WITH SHORT DYNAMIC Torsion
EP2549262B1 (en) Machine to perform tests on materials

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20130618

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20131105

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140326