Устройство для испытания образца из бетона Советский патент 1993 года по МПК G01N3/08 

лишь в случае равенства усилий в стержнях Кондуктора во все время эксперимента.

Одним из недостатков рассматриваемой конструкции кондуктора является боль- щая трудоемкость проведения Эксперимента, обусловленная необходимо- Јтью выравнивания усилий в стержнях кондуктора на начальной стадии эксперимента, Лутем поочередного подтягивания гаек при Одновременном контроле усилий в стерж- Йях с помощью установленных на них измерительных приборов. Однако даже Осуществление этой трудоемкости и длительной операции не предотвращает нерав- |}1омерности распределения усилий в Стержнях кондуктора на последующих эта- rjiax нагружения системы образец + кондуктор, приводящей к снижению точности Эксперимента.

Другим недостатком этой конструкции устройства для испытания образцов является необходимость использования высокочувствительных датчиков для измерения Деформаций стержней кондуктора. При диаметре стержней кондуктора, соответству- |фщем требуемому соотношению жесткости фразца и кондуктора, относительные деформации металла стержней сравнительно невелики и их измерение обычной аппаратурой (например, с точностью до I. отн.ед.) приведет к недостаточной точности эксперимента.

i Целью изобретения является повышение точности определения усилия, воспри- н имаемого бетонным образцом при

эименении обычной измерительной аппаггуры, снижение трудоемкости испытаний

эразцов.

Цель достигается тем, что устройство для испытания образцов, включающее две параллельно расположенные плиты с двумя парами центрально симметрично сквозных отверстий в каждой, снабженные захватами закрепления образца между ними, стержни с резьбой на концах, снабженные в средней части измерительными приборами и сферические шайбы и гайки для крепления стержней, снабжено размещенными с внешней стороны плит двумя парами параллельно расположенных траверс с двумя сквозными отверстиями в каждой траверсе и четырьмя шарнирными опорами, каждая из которых размещена между соответствующими траверсой и плитой посредине, между отверстиями в траверсе, а концы стержней закреплены к концам траверс посредством указанных сферических шайб и гафк. Такое соединение стержней и траверс образует статически определимую систему, в которой автоматически обеспечивается

равенство усилия в стержнях во все время эксперимента.

Нам известно устройство для испытания образцов, в котором стержни соедине- 5 ны траверсами, которые шарнирно связанны с другой траверсой, ось которой перпендикулярна осям первых двух траверс (см.Заводская лаборатория, N° б, 1962, с.738). Это устройство решает задачу: обес0 печить равномерное распределение внешнего усилия на 4 точки. Эта задача решается путем превращения системы из 4 стержней в статически определимую. В этой системе в любой момент времени усилие в каждом

5 из стержней составляет 1/4 от величины приложенного внешнего усилия.

С целью повышения точности измерения деформации стержней кондуктора при применении обычной измерительной аппа0 ратуры центральная по длине часть стержней выполнена с утонением, например, путем выточки, плавно сопряженной со смежными частями стержня. Длина участка с выточкой должна не менее чем в 3 раза

5 превосходить базу размещенного на нем измерительного прибора.

Наличие выточек на стержнях кондуктора незначительно снижает их жесткость, следовательно мало влияет на условия де0 формирования бетона. Однако вследствие уменьшенной, например, в 4-5 раз площади поперечного сечения стержней на участках измерения деформаций точность определения усилия, воспринимаемого кондуктором,

5 а, следовательно и образцом, повышается в несколько раз по сравнению с применением в кондукторе стержней постоянного диаметра. Такое конструктивное выполнение стержней кондуктора нам неизвестно.

0 На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез на фиг. 1; на фиг.З - узел I крепления стержня к траверсе.

К торцам бетонного образца 1 с помощью анкеров 2 крепятся плиты 3, снаб5 женные захватом 4 для приложения к системе образец + кондуктор растягивающего усилия и двумя парами центрально симметричных сквозных отверстий в каждой. На плиты 3 посредством шарнирной

0 опоры.5 опираются траверсы 6, снабженные отверстиями со сферическими гнездами, расположенными на одинаковом расстоянии от шарнирной опоры 5, причем расстояние между отверстиями траверс 6 равно

5 расстоянию между отверстиями плит 3. Через отверстия в плитах и траверсах пропускаются стержни 7, снабженные на концах резьбой имеющие в средней части утонение (выточку), оснащенную приборами 8 для измерения деформаций. Стержни 7 с помощью сферических шайб 9 и гаек 10 крепятся к траверсам 6. Оси траверс, опирающихся на пластину, параллельны друг другу, причем оси верхних траверс перпендикулярны осям нижних траверс.

Устройство работает следующим образом.

Приложенная к системе образец + кондуктор растягивающая нагрузка с помощью плит 3 передается одновременно как на бетонный образец 1, так и на стержни 7, причем к стержням 7 нагрузка от плит 3 передается посредством шарнирных опор 5 и траверс 6. Благодаря принятой системе расположения траверс 6 и соединения их со стержнями 7 автоматически соблюдается равенство усилий в стержнях и осевое приложение нагрузки к бетонному образцу во все время эксперимента, что повышает точность исследований и сокращает их трудоемкость, продолжительность и стоимость.

Благодаря наличию на стержнях кондуктора утонения (выточки) удается сущест- венно увеличит точность определения усилия, воспринимаемого кондуктором, а, следовательно, и бетонным образцом.

Перед проведением исследований с бетонными образцами стержни кондуктора тарируются на прессе. По результатам

тарировки устанавливается зависимость ( Јk)- При испытании бетонного образца с применением кондуктора на каждой ступени нагружения одновременно измеряются деформации как бетона образца, так и

материала стержня. Это позволяет определить на всех этапах нагружения системы образец + кондуктор долю усилия, воспринимаемого бетонных образом () и построить полную диаграмму а - Е бетона

при растяжении.

Фор мула изобретения 1. Устройство для испытания образца из бетона, содержащее две параллельные плиты с двумя парами центрально симметричных сквозных отверстий в каждой, захваты для закрепления образца между плитами, размещенные в отверстиях плит стержни с резьбой на концах, сферические шайбы и гайки для закрепления стержней и размещенные на стержнях в центральной их части датчики усилия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытания за счет снижения неравномерности распределения усилий в стержнях, устройство

снабжено размещенными с внешней стороны плит двумя парами параллельных траверс с двумя сквозными отверстиями в каждой траверсе и четырьмя шарнирными опорами, каждая из которых размещена между соответствующими траверсой и плитой посредине между отверстиями в траверсе, а каждое отверстие траверсы охватывает соответствующую резьбовую часть соответствующего стержня.

А-А