Установка для динамических испытаний материалов

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ, содержащая силовуЮ раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца, и привод динамического нагружения, включающий силовой ци линдр, нагружающий шток, имеющий Каналы для сброса жидкости из камеры гидростатического давления в компенсационную камеру,И ресивер, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через быстродействующий кла-,пан , отличающа.яся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем повышения жесткости, а также упрощения конструкции, корпус силового цилиндра epмeтичнo «ставлен в полость камеры гидростатического давления и оперт на раму, полость корпуса и поршень силового цилиндра выполнены ступенчатыми длЯ образования в корпусе компенсационной камеры при рабочем ходе поршня, а поршень (Л жестко связан с нагружающим штоком с и выполнен с каналами, сообщенными с каналами штока.

„„ЯЦ„„1016728

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС1 1УЬЛИК

А эх . 6 О1 " 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHCNIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3334520/25-28 (22) 24.08.81 (46) 07.05.83. Бюл. И 17 (72) А.Н.Ставрогин и Б.Г.Тарасов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследова-. тельский институт горной геомеханики

,и маркшейдерского дела (53) 620 178.7(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Il 815583., кл. G Ol и 3/08, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

542937, кл. G 01 Н 3/30, 1975 (прототип). (54) (57) УС1АНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ, содержащая силовую раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца, и привод динамического нагружения, включающий силовой ци --"линдр, нагружающий шток, имеющий каналы для сброса жидкости из камеры гидростатического давления в компенсационную камеру, и реСивер, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через. быстродействующий кла- . пан, о т л и ч а ю щ а.я с я тем, что, с целью повышения точности испытаний путем повышения жесткости, а также упрощения конструкции, корпус силового цилиндра герметично вставлен

s полость камеры гидростатического давления и оперт на раму, полость корпуса и.поршень силового цилиндра выполнены ступенчатыми для образования в корпусе компенсационной камеры при рабочем ходе поршня, а поршень жестко связан с нагружающим штоком и выполнен с каналами, сообщенными с каналами штока.

1016728

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для динамических испытаний образцов материалов, например горных пород при предварительном их де" !i формировании до такого состояния, когда несущая способность материала, перейдя за предел прочности, снижается.

Известна установка для динамичес" ких испытаний, содержащая силовую раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемогс образца, привод предварительного ста- 5 тического нагружения и привод динамического нагружения, включающий ресивер с отсечным клапаном, нагружающий гидроцилиндр, взаимодействующий со штоком камеры гидростатического дав- Э) ления, компенсационную камеру и раЗмещенный в ней связанный. с рабочим штоком поршень с каналами для связи рабочей и компенсационной камер, причем компенсационная камера и нагружающий гидроцилиндр со штоком вынесены за пределы силовой рамы (1 3 .

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для динамических испытаний материалов, содержащая си- 30 ловую раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца, и привод динамического нагружения, включающий силовой ци35 линдр, нагружающий шток, имеющий каналй для сброса жидкости из камеры гидростатического давления в компенсационную камеру, и ресивер, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через быстродействующий клапан 21

Ресивер установлен на силовой раме, поршень нагружающего гидроци45 линдра взаимодействует с нагружающим штоком, а для поджима клапана на силовой раме установлен дополнительный гидроцилиндр.

Недостатками известных установок являются низкая точность и достовер50 ность испытаний вследствие недостаточной жестиости установок, а также сложность конструкции. Требование к повышенной жесткости установки объясняется тем, что при предварительном 55 деформировании образца он не должен разрушаться от упругой энергии., накопленной в нагружающей системе.

Цель изобретения - повышение точности испытаний путем повышения жесткости, а также упрощение конструкции, Поставленная цель достигается тем, что в установке для динамических испытаний материалов, содержащей силовую раму, установленную на ней камеру гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца, и привод динамического нагружения, включающий силовой цилиндр, нагружающий шток, имеющий каналы для сброса жидкости из камеры гидростатического давления в компенсационную камеру, и ресивер, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через быстродействующий клапан, корпус силового цилиндра герметично вставлен в полость камеры гидростатического давления и оперт на раму, полость корпуса и поршень силового цилиндра выполнены ступенчатыми для образования в корпусе компенсационной камеры при рабочем ходе поршня, а поршень жестко связан с нагружающим штоком и выполнен с каналами, сообщенными с каналами штока.

8 предлагаемой установке ее жесткость повышена за счет сокращения числа контактирующих поверхностей в нагружающей цепочке до двух, при этом ресивер и отсечной клапан вынесены за пределы рамы пресса.

На чертеже изображена предлагаемая установка.

Установка содержит силовую раму 1, установленную на ней камеру 2 гидростатического давления, служащую для размещения в ней испытуемого образца 3, привод предварительного ста" тического нагружения образца 3, включающий самотормоэящуюся клиновую пару 4, одним из клиньев которой является камера 2 гидростатического давления, закрепленные на раме 1 в корпусе 5 гидродомкрат, компенсационный гидроцилиндр и источник периодической подачи жидкости к гидродомкрату (не показаны) .

Кроме того, установка содержит привод динамического нагружения, включающий силовой цилиндр, корпус 6 которого герметично вставлен в полость 7 камеры 2 гидростатического давления и сперт на раму 1, полость 7 камеры 2 и поршень 8 силового цилиндра выполнены ступенчатыми д> я образования в корпусе 6 компенсационной камеры (не показана} при ра3 1016j! бочем ходе поршня 8, нагружающий шток 9, имеющий каналы 10 для сброса жидкости иэ камеры 2 гидростатического давления в компенсационную камеру, и жестко связанный с поршнем 8 силового цилиндра, который выполнен с каналами 11, сообщенными с каналами 1О штока 8, и ресивер 12, сообщенный с рабочей полостью силового цилиндра через трубопровод 13 с быст- 4в родействующим клапаном 14, Установка работает следующим образом.

В камеру 2 гидростатического давления устанавливают образец 3 в гид- 15 роизоляции. Камера 2 закрывается корпусом 6 силового цилиндра, внутри которого установлен поршень 8, связанный со штоком 9, и устанавливается в силовую раму 1. С помощью гидро- 2о домкрата и компенсационного гидро цилиндра, размещенных в корпусе 5, создается предварительное нагружение образца 3 трехостным сжатием до зна,чений деформаций, когда несущая спо- 25 собность образца 3 снижается (за пределом прочности). В ресивере 12 создается необходимое давление. За28 4 тем открывается быстродействующими клапан 14 и осуществляется динами ческое нагружение образца 3. При вдвижении нагружающего штока 9 в камеру 2 давление в ней не меняется, так как при этом возрастает на сЬответствующую величину объем эапоршневой полости, выполняющей роль компенсационной камеры, соединенной с полостью камеры 2 каналами 10 и 11.

Предлагаемая установка обладает более высокой жесткостью и простотой конструкции. Высокая жесткость, обеспеченная благодаря компактному размещению силового цилиндра компенсационной камеры, а также поршня силового цилиндра и нагружающего штока, позволяет достигать запредельной стадии деформации образца на хрупких горных породах и производить динамическое испытание такого нарушенного образца. Кроме того, позволяет полу-. чить динамические деформационно-прочностные характеристики хрупких, предварительно нарушенных пород, необходимые для решения проблем, связанных с прогнозированием и предотвращением горных ударов.

Составитель И.Ковтун

Редактор Н.Ковалева Техред И„Кастелевич Корректор М.Шароши

Заказ 3379/45 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уд. Проектная,