Устройство для определения прочностных и деформативных свойств материалов

О П И С А Н И Е, 771505ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 231078 (21) 2676724/25-33 (51) М. Кл.3 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 01 й 3/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно- строительный институт им, В.В. Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАТИВНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к областииспытания материалов и предназначенодля определения механических характеристик ледяного покрова. 5Известно уетройство для определения прочностных и деформативных характеристик ледовых балок, вырезаемых в ледяном покрове, включающее нагрузочную установку рычажного типаи измерительную аппаратуру 11.В известном устройстве опорами испытываемых ледовых балок служат двестальные балки, укладываемые парал-,лельно друг другупоперек прорези вледяном поле на расстоянии, соответствующем заданной длине пролета ледовой балки,Концы стальных балок закрепляются аа кромках ледяного покрова винтовыми анкерами, которые удерживаются в пробуренных во льду отверстиях с помощью поворотных планок на нижних концах.Нагрузка, направленная вверх, передается на испытуемую балку стальными стременами, выполненными в виде сварных жестких рам, устанавливаемых на ледяном покрове по оси симметрии ледовой балки. 23Недостатком известного устройства является ограниченность диапазона измерений прочностных и деформативных характеристик ледяного покрова и непригодность его для ледяного покрова значительной толщины (1 м и более), ввиду недостаточной мощности силовой рычажной установки.Из известных устройств наиболее близко по своей технической сути устройство для определения прочностных и деформативных материалов, в частности грунтов, включающее анкеры, штамп, упорную ферму, силовое приспособление с насосом, жестко связанное со штампом и контактирующее с упорн.й фермой, и измерительные приборы 12. Однако известным устройством чевозможно определять механические характеристики ледяного покрова.Цель изобретения - определение свойств ледяного покрова.Цель достигается тем, что устройство для определения прочностных и деформативных свойств материалов, включающее анкеры, штамп, упорную ферму, силовое приспособление с насосом, жестко связанное со штампом и контактирующее с упорной фермой, иизмерительные приборы, снабжено дополнительной фермой с гибкими тягами, а силовое приспособление выполнено в виде пневмокамеры, причем дополнительная Ферма имеет пролет неменее 40 толщин льда, а гибкие тяги соединены с силовым приспособлением.На фиг. 1 изображено предложенное устройство, план, на фиг, 2 и 3 разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1.Устройство состоит из штампа 1, передающего нагрузку на ледяной покров 2; пневмокамеры 3, соединенной воздухопроводами 4 с насосом 5; жестких Фланцев 6; планшайбы 7; штока 8, присоединенного к жесткой упорной Ферме 9, якоря 10 которой закреплены 15 в ледяном покрове 2," жесткой дополнительной Фермы 11 с консольными держателями 12; прогибомеров или датчиков перемещения 13; гибких связей 14, с помощью которых силовое приспособ ление сблокировано с дополнительной фермой 11.Работает устройство следующим образом.На ледяной покров 2 устанавливают (или вмораживают) штамп 1, который через жесткие Фланцы 6 присоединяют к пневмокамере 3.Шток 8, закрепленный на планшайбе 7, присоединяют к жесткой упорной ферме 9, якоря .которой закреплены (например, вморожены) в ледяном покрове 2. Воздух насосом 5 по воздухопроводам 4 подают в пневмокамеру 3 по заданной программе.35Расширяясь под напором воздуха, пневмокамера 3 создает нагрузку на штамп 1, который, в свою очередь, передает ее на ледяной покров 2. Усилие отпора, возникающее из-за расширения пневмокамеры 3 в противоположоном направлении воспринимается упор- ной Фермой 9 и якорями 10.Измерительная аппаратура, например, прогибомеры или датчики перемещения 13, закреплены на консольных 4 держателях 12, жестко присоединенных к Ферме 11. Для удобства снятия отсчетов прогибомеры (датчики перемещения) 13 закреплены на уровне человеческого роста.50Между опорной фермой 9 и дополнительной фермой 11 предусмотрен зазор, равный половине толщины льда для обес" печения свободных и независимых деформаций этих ферм и получения неподвижного контура в виде фермы 11 для размещения на нем прогибомеров или датчиков перемещения 13.Для обеспечения нормальной работы прогибомеров пролет дополнительной фермы 11 не должен быть меньше 40 толщин льда. При этом условии опоры Фермы 11 оказываются вне зоны деформаций, вызываемых действием штампа 1.Несущая способность испытуемого ледяного покрова определяется величиной нагрузки в момент продавливания ледяного поля, Достоверные значения прогибов ледяного покрова, как плиты на упругом основании, могут быть получены с помощью прогибомеров или датчиков перемещения, установленных на неподвижной (изолированной от воздействия штампа на ледяной покров) ферме 11.Устройство позволяет расширить диапазон измерений прочностных и деформативных характеристик ледяного покрова и использовать его при толщине льда 1 м и более.формула изобретенияУстройство для определения прочностных и деформативных свойств материалов, включающее анкеры, штамп,упорную ферму, силовоЕ приспособлениес насосом, жестко связанное со штампом и контактирующее с упорной фермЬй, и измерительные приборы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью определения свойств ледяногопокрова, устройство снабжено дополнительной фермой с гибкими тягами, асиловое приспособление выполнено ввиде пневмокамеры, причем дополнительная ферма имеет пролет не менее40 толщин льда, а гибкие тяги соединены с нагрузочным приспособлениеМ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бутягин И.П. Прочность льда иледяного покрова. Натурные исследования на реках Сибири. Новосибирск,Наука, 1966, с.68-69, р,22.2. Справочник по инженерной геологии. М., Недра,1968,с.492, р.125.771505Риа 7 ю у б- бОфиаЗВНИИПИ Эаказ 6683/53 Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4