Пластометр

1 811/ 51) ИДЕТЕЛ ЬСТВ ВТОРСКОМ льскии и материа.ЗаровССР СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство1536267, кл. 6 01 й 11/10, 1988.Авторское свидетельство1536268, кл. О 01 й 11/10; 1988. 17708 РЕТЕНИЯ ТРопределение прочностных пластичных масс грубодисчениями. Сущность: в плажащем первый конус 1 с каналом 2. Шток 4, опорную орой конус 4, пружину 9 и соединение второго конуса лнено через шаровой пояс 5 ус 6. 4 ил.(54) ПЛАСТОМЕ (57) Назначение характеристикперсными вклюстомере, содероснованием 10 и площадку 11, вт измеритель 13, СО ШТОКОМ ВЫПО и усеченный конверность измерений. 10 15 20 30 35 40 50 55 Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для определения прочностных характеристик пластичных масс, преимущественно содержащих грубодисперсные включения.Известен способ определения предварительного напряжения вяэкопластичнай среды, включающий погружение в среду пуансона, фиксирование глубины его погружения и определение предельного напряжения сдвига,Недостаткам известного технического решения является недостаточная точность определения характеристики пластичных масс.Из известных технических решений ближайшим к изобретению является пластометр, содержащий первый конус с основанием и каналам по аси конуса, шток, расположенный внутри канала первого конуса с возможностью перемещения, опорную площадку, соединенную с первым концом штока со стороны основания первого конуса, второй конус, соединенный со втарЫм концом штока, расположенным со стороны вершины первого конуса, упругий элемент, располокенный между опорной площадкой штока и основанием первого конуса, и измеритель расстояния между опорной площадкой и основанием, причем шток по всей своей длине имеет паз, параллельный аси штока, а диаметр основания второго конуса меньше диаметра основания первого конуса.Недостатками известного устройства являются достоверность результатов измерений и низкое удобство пользования,Первый недостаток обьясняется следующими причинами, Пластические массы, кроме собственно пластичности, обладают еще и упругими свойствами, в частности быстрой эластической деформацией, которая мгновенно восстанавливается после снятия нагрузки. Вследствие этого при погружении в керамическую массу конуса штока в скважине образуются трещины и прасечки, в основном параллельные плоскости основания прямого конуса штока. Не приводя к обрушению стенок сквакины, эти дефекты снижают достоверность результатов измерений. так как их наличие изменяет одно.родность исследуемой массы в зонах, прилегающих к скважине. Особенно сильно эти дефекты проявляются при испытании масс с павь 1 шенной упругостью, К таким маСсам относятся керамические массы с повышенным (40-70 ) содержанием инертного компонента. Исходя из того, что невозможно в ходе испытания определить глубину и ширину раскрытия этих трещин, а также невозможно количественно оценить влияние этих дефектов на однородность массы, правомерно утверкдение, что такие дефекты неконтролируема снижают достоВторой недостаток связан с тем, что при извлечении пластометра из массы после испытаний прямой конус штока срезает часть массы со стенок скважины (скважина вследствие упругости массы, всегда имеет меньший диаметр, чем основание конуса штока), в результате чего пространство скважины заполняется массой, которая налипает на стержень штока, При извлечении плэстометра из массы упругий элемент возвращает конус с осевым каналом в исходное положение, перемещая его по стержню штока по направлению к конусу штока. Керамическая масса попадает в зазор между стержнем штока и стенками осевого канала, а также в каналы, выполненные на поверхности сопряжения стержня штока и осевого канала.Вследствие этого пластометр можно использовать только после очистки кинематической пары, для чего неободимо осуществить его полную разборку, а это снижает удобство пользования. Цель изобретения - повышение точности и удобства обслукивания.Сущность изобретения заклочается в там, что в пластометре, содержащем первый конус с основанием и каналом, шток, опорную пплощадку, второй конус, пружину и измеритель, соединение второго конусэ со штоком выполнено через шаровый пояс и усеченный конус. На фиг. 1 показан общий вид пластометра; на фиг,2 - конфигурация нижней части штока; на фиг.3 - схема измерения с помощью пластометра; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1.Пластометр содержит первый конус 1 с каналом 2 и шток 3, Шток 3 выполнен в виде последовательно соединенных своими основаниями следующих геометрических тел: второго конуса 4, шарового пояса 5, образованного шаром, пересеченным параллельными плоскостями В и С по обе стороны от его центра шара Д, усеченного конуса 6 и стержня 7, На поверхности сопрякения стержня 7 с осевым каналом 2 выполнены пазы 8. Пластометр также содержит пружину 9, надетую на стержень 7 и размещенную между основанием 10 первого конуса 1 и опорной площадкой 11. Пластометр, кроме того, содержит груз 12 и измеритель 13 перемещения штока 3 относительна первого конуса, Образующие второго конуса 4, штока 3 и усеченного конуса 6 касательны к5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 образующей шарового пояса 5 в точке их сопрякения, На чертеже, кроме того, обозначена масса 14 измеряемого вещества, грубодисперсные включения 15 и скважина 16.Пластометр работает следующим образом.Вершину второго конуса 4 подводят к поверхности массы 14 и устанавливают груз 12 на опорную площадку 11, Под действием груза 12 шток 3 погружается вмассу 14. Б процессе погружения конус 4 преодолевает сопротивление грубодисперсных включений 15, перемещая их вниз по ходу движения, При погружении штока 3 в массу в ней . образуется скважина 16, Плавное изменение поверхности нижней части штока 3, участвующей в деформировании массы (сжатие со сдвигом) обеспечивает плавное изменение напряженного состояния массы 14 и ее структуры при погрукении штока Г до уровня точки С), За счет этого обеспечивается бездефектное течение деформируемой массы 14, не приводящее к потере ее сплошности и к возникновению площадок скольжения, являющихся после снятия нагрузки причиной возникновения трещин. По мере сужения сечения штока 3 ( выше уровня точки С), наблюдается расширение массы, вследствие ее упругости.Плавное изменение площади поперечного сечения штока 3 препятствует мгновенному развитию в массе 14 упругих деформаций, напряжения спадают медленно, что предотвращает возникновение трещин и неконтролируемое изменение структуры массы 14 в зонах, примыкающих к стенкам скважины 16.По мере погружения штока 3 в массу 14 первый конус 1 входит в соприкосновение с массой 14 и погружается в нее за счет передачи нагрузки со штока 3 на первый конус 1 посредством пружины 9, Масса 14 при этом деформируется, ее сопротивление передается на пружину 9 и через первый конус 1. Пружина 9 сжимается за счет перемещения конуса по стержню 7. Деформация сжатия пружины 9 равна перемещению штока 3 относительно первого конуса 1. Ее величина определяется с помощью измерителя 13, а по деформации ранее оттарированной пружины 9 можно в любой момент определить силу сопротивления, которую оказывает масса 14 погружаемому в нее под действием пружины 9 первому конусу 1, Зная площад 6 контакта первого конуса 1 с массой 14она легко определяется по.глубине погружения первого конуса 1 в массу 14 и по геометрии конуса 1),можно определить величину пластической прочности, Глубина погружения конуса 1 может определяться различными способами, например, визуально по рискам, нанесенным на боковую поверхность конуса 1,В связи с тем, что после касания первого конуса 1 с поверхностью массы 14 вследствие ее сопротивления погрукению в нее первого конуса 1 происходит опережающее погружение штока 3 в массу 14 по сравнению с первым конусом 1, между ними увеличивается расстояние. Поэтому в скважине 16 возникает разрежение, которое уменьшает замеряемое усилие сопротивления массы 14, С целью предотвращения этого на поверхности стержня 7 выполнены пазы 8, посредством которых внутренний обьем скважин 16 сообщается с атмосферой.В связи с тем, что на на поверхности скважины 16 предотвращено появление трещин, то достоверность результатов измерений повышается. При извлечении пластометра из массы 14 плавное изменение сечения штока 3 устраняет срез массы 14 и ее налипание на стержень 7 и попадание в паз 8,Таким образом, пластометр обеспечивает повышение точности за счет устранения трещин на стенках скважины, а также - повышение удобства обслуживания за счет исключения необходимости чистки пластометра после каждого измерения.Формула изобретения Пластометр, содержащий первый конус с основанием и каналом по оси конуса, шток, расположенный внутри канала первого конуса с воэможностью перемещения, опорную площадку, соединенную с первым концом штока со стороны основания первого конуса, второй конус, соединенный с вторым концом штока, расположенным со стороны вершины первого конуса, упругий элемент, расположенный между опорной площадкой штока и основанием первого конуса, и измеритель расстояния между опорной площадкой и основанием, причем шток по всей своей длине имеет паз, а диаметр основания второго конуса меньшедиаметра основания первого конуса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и удобства обслуживания, соединение второго конуса со штоком выполнено последовательно через шаровой пояс и усеченный конус, причем центр шарового пояса расположен на оси штока, плоскости, образующие шаровой пояс, расположены со штоком своим малым основанием, а наружные основания второго конуса, шарового пояса и усеченного конуса сопряжены между собой.1770826 4-А Составитель И.Павленкехред М,Моргентал оедактор Г.Бельская Т Корректор С.Пекарь роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Закаэ 3736 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5