УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СТРОЙМАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК G01N33/38 

Изобретение относится к неразрушающему контролю в строительном производстве, конкретно к устройства механического действия для определения прочности стройматериалов методом пластической деформации.

Известно устройство, состоящее из корпуса с рукояткой, с ударным наконечником в виде шарика и измерителем относительной силы удара, предназначенное для определения прочности бетона методом пластической деформации.

Недостатки известного устройства заключаются в том, что основные элементы механизмы измерителя относительной силы удара не защищены от случайных механических воздействий, а также от воздействия влаги, абразивной пыли, химических, вязких смолоподобных веществ и т.п.

Эти воздействия, которых в условиях строительного производства практически избежать невозможно, ведут к деформации некоторых частей, например стержня измерительного механизма, образованию на их поверхности царапин, заусенцев, коррозии или залипанию их при работе, существенно снижают точность и достоверность результатов измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения прочности стройматериалов, содержащее корпус с рукояткой, сферический ударный наконечник и измеритель относительной силы удара со шкалой,
Недостатки известного устройства для определения прочности материалов состоят в том, что оно не обеспечивает необходимую точность и достоверность результатов испытаний по следующим причинам:
основные элементы измерительного механизма не защищены от влаги, абразивной пыли, воздействия смолоподобных и химических веществ, механических воздействий;
пластинчатая пружина имеет большой разброс упругих характеристик, особенно при перепадах температуры, например, при работе на солнце и в тени, зимой и летом;
конструкция измерительного механизма в виде пластинчатой пружины и фрикционного фиксатора, передвигающегося в рамке по нарезке, не обеспечивает необходимой чувствительности к изменениям силы удара, фиксатор и нарезка в условиях импульсного перемещения быстро изнашиваются, что в короткие сроки после начала эксплуатации неопределенно увеличивает погрешности и значительно снижает достоверность результатов испытаний;
отсутствует возможность в любой момент проверить соответствие паспортным показаниям измерительного механизма и произвести его регулировку.

Целью изобретение является повышение точности и достоверности результатов испытаний.

Это достигается тем, что устройство для определения прочности стройматериалов, содержащее корпус с рукояткой, сферический ударный наконечник и измеритель относительной силы удара со шкалой, снабжен юстировочным приспособлением в виде стержня с фиксирующим упором калиброванного груза, установленного на стержне с возможностью перемещений, и толкателя, корпус снабжен защитным цилиндром, торцевой крышкой и перегородкой, установленной в корпусе с образованием пылевлагонепроницаемой камеры и полости, в которых размещен измеритель относительной силы удара, выполненный в виде штока с размещенными на нем ограничительным стаканом, спиральной пружиной, инерционным элементом с пальцами и втулками с указателем шкалы.

На фиг. 1 представлено продольное сечение устройства для определения прочности стройматериалов в сборе с юстировочным приспособлением; на фиг. 2 - фрагмент уcтройcтва со шкалой и защитным цилиндром, разрез.

Устройство для определения прочности стройматериалов содержит корпус 1, сферический ударный наконечник 2, рукоятку 3. Корпус 1 имеет пылевлагонепроницаемую камеру 4 с перегородкой 5 с прокладками 6. В камере 4 размещен измеритель относительной силы удара в виде штока 7 со спиральной пружиной 8 и инерционным элементом 9 с пальцами 10, которые через отверстия в перегородке 5 с сальниками 11 проходят в полость 12 корпуса 1, который имеет также торцевую крышку 13. На пальцах 10 в полости 12 размещены втулки 14 с указателем 15 шкалы 16. Шкала 16 размещена на хвостовике торцевой крышки 13. Торцевая крышка 13 имеет сквозное резьбовое отверстие, в которое изнутри ввинчен шток 7, имеющий на этом конце резьбу и шлиц под отвертку, а на противоположном конце он жестко соединен с ограничительным стаканом 17. В наружную часть резьбового отверстия торцевой крышки 13 ввинчен стержень 18 юстировочного приспособления с калиброванным грузом 19 и фиксирующим упором 20. Стержень 18 имеет лунки для закрепления на нем фиксирующего упора 20 на заданных расстояниях.

В торцевой крышке 13 и перегородке 5 выполнены соосные отверстия, закрытые прокладками 6 с проколами, через которые проходит толкатель 21. После извлечения толкателя 21 проколы смыкаются и обеспечивают пылевлагонепроницаемость отверстий. На корпусе 1 расположена кнопка-стопор 22, а в резьбовое отверстие снаружи торцевой крышки 13 в рабочем положении ввинчен винт-заглушка 23, который фиксирует положение штока 7 в резьбовом отверстии. На корпусе 1 (см. фиг. 2) расположен защитный цилиндр 24 из прозрачного или иного небьющегося материала. Цилиндр 24 может поворачиваться вокруг корпуса 1 и имеет вырез для доступа к указателю 15 при установке его на нулевое деление шкалы 16.

Работает устройство следующим образом.

В исходном положении втулки 14 с указателем 15 прижаты к внешней поверхности перегородки 5. Юстировочное приспособление, стержень 18, калиброванный груз 19 и толкатель 21 от устройства отсоединены. Резьбовое отверстие в торцевой крышке 13 заглушено винтом 23. Используя устройство как молоток, сферическим ударным наконечником 2 наносят удар по испытуемой поверхности материала перпендикулярно к ней. В момент удара инерционный элемент 9 с пальцами 10, сохраняя инерцию движения, перемещается в направлении удара по штоку 7, сжимая спиральную пружину 8 на определенную величину, зависящую от силы удара. Одновременно пальцы 10 проходят сквозь втулки 14. По окончании движения "вперед" инерционный элемент 9 с пальцами 10 под действием пружины 8 возвращается в исходное положение. При этом втулки 14 с указателем 15 перемещаются вместе с пальцами 10 "назад" и указатель 15 остановится против соответствующего деления шкалы 16, обозначающего определенную величину относительной силы удара. Перед нанесением очередного удара нажимают на кнопку-стопор 22, которая удерживает от перемещения инерционный элемент 9, и устанавливают указатель шкалы 15 с втулками 14 в исходное положение, т.е. до прижима к крышке 5. Определение прочности строительного материала, например бетона, в готовом изделии производят по предварительно составленной градуировочной зависимости на определенную марку, вид и возраст бетона с учетом направления удара "вниз", "вверх", "под углом". После выполнения удара по испытуемой поверхности считывают число делений, зафиксированное указателем 15 на шкале 16, замеряют размеры, например, диаметр отпечатка на бетоне, и вычисляют математическое отношение между ними по тому принципу, который был использован при составлении градуировочной зависимости. Например, "отношение числа делений по шкале силоизмерителя к диаметру отпечатка - прочность бетона неразрушающим методом".

Работу с юстировочным приспособлением производят в следующем порядке.

Из резьбового отверстия торцевой крышки 13 вывинчивают винт-заглушку 23 и на его место ввинчивают стержень 18 (см. фиг. 1). В соосные отверстия в крышках 5 и 13 вставляют толкатель 21 до соприкосновения его с инерционным элементом 9. Толкатель 21 при этом проходит также через проколы в эластичных прокладках 6 на торцевой крышке 13 и крышке 5. На свободный конец стержня 18 надевают метрологически аттестованный калиброванный по массе груз 19. Фиксирующий упор 20 закрепляют на стержне 18 на ближнем от крышки 13 фиксированном расстоянии. Поддерживания калиброванный груз 19, с помощью рукоятки 2 корпусу 1 придают вертикальное положение, установив ударный наконечник 3 на какую-либо опору. Поднимают калиброванный груз 19 до соприкосновения с фиксирующим упором 20 и отпускают. Падая с определенной высоты, груз 19 воздействует на толкатель 21, а через него на инерционный элемент 9, который продвинется "вперед" на определенное расстояние, сжимая пружину 8 до определенного предела. Приподняв груз 19, считывают показания по шкале 16. Эти манипуляции производят заданное число раз, например три. Среднее арифметическое из трех показаний должно соответствовать определенному значению, указанному в паспорте устройства. Если полученное значение не соответствует паспортному, вывинчивают стержень 18 и отверткой через шлиц вращают шток 7, регулируя натяжение пружины 8. Затем снова ввинчивают стержень 18 и повторяют вышеописанные действия до получения нужных результатов. Таким же образом, но поднимая груз 19 на большую фиксированную высоту, проверяют и другие участки шкалы 16.

Устройство несложно в изготовлении, удобно в эксплуатации, отвечает требованиям стандарта и может быть широко применено в строительном производстве.

Использование устройства может дать определенный экономический эффект, т. к. оперативное определение прочности материалов, например бетона, в изделиях и конструкциях с повышенной точностью и достоверностью результатов испытаний дает возможность корректировать составы бетонов, а следовательно, сократить расход цемента, уменьшить расход теплоэнергии на пропаривание изделий и т.п.

Использование: в области неразрушающего контроля в строительном производстве. Сущность изобретения: устройство содержит корпус со сферическим ударным наконечником и измерителем относительно силы удара со шкалой. Корпус разделен перегородкой с образованием пылевлагонепроницаемой камеры и полости, в которых размещен измеритель относительной силы удара. Устройство содержит юстировочное приспособление в виде стержня, с фиксирующим упором, калиброванного груза и толкателя. Измеритель относительной силы удара выполнен в виде штока с ограничительным стаканом спиральной пружины и инерционного элемента с пальцами и втулками с указателем шкалы. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СТРОЙМАТЕРИАЛОВ, содержащее корпус с рукояткой, сферический ударный наконечник и измеритель относительной силы удара со шкалой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности результатов испытаний, устройство снабжено юстировочным приспособлением в виде стержня с фиксирующим упором, калиброванного груза, установленного на стержне с возможностью перемещения, и толкателя, корпус снабжен защитным цилиндром, торцевой крышкой и перегородкой, установленной в корпусе с образованием пылевлагонепроницаемой камеры и полости, в которых размещен измеритель относительной силы удара, выполненный в виде штока с размещенными на нем ограничительным стаканом, спиральной пружиной, инерционным элементом с пальцами и втулками с указателем шкалы.