Установка для изучения баланса энергии в системе "нагружающее устройство-образец" при разрушении образца

 

УСТАНОВКА ДЛЯ.ИЗУЧЕНИЯ Бит ЛАНСА ЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕНАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО - ОБРАЗЕЦ,ПРИ РАЗРУШЕНИИ ОБРАЗЦА, содержащая жесткую раму, закрепленный на ней гидромеханический привод в виде гидродомкрата и механизма оссшки штока гидродомкрат-а, связанный с приводом пульсатор, нагружающую самотормозящуюся клиновую пару, один из клиньев которой связан с гидродомкратом , а другой установлен с возможностью перемещения в направлении деформации образца, и акселеромет , отличающаяся тем, что, с целью повьииения точйости определения величин энергии, ОДИН:: из клиньев выполнен в виде упругого стакана, дно которого служит местом для равмещения испытуемого образца,.

СООЭ СОВЕТСКИХ

I M 0

РЕСПУБЛИК,SU„„, 479 А

Эцщ G 01 Н 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ю аФ

Ф (21) 3428477/25-28 (223 28.01.82 (46) 23.06.83. Бюл. В 23 (72) А.Н. Ставрогин и Б.Г. Тарасов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно исследова-. тельский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 620,172 ° 214 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 645056, ил. 6 01 М 3/00, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

В 785680, кл, 6 01 N 3/10, .1978 (прототий) . (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ;ИЗУЧЕНИЯ БАЛАНСА ЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕ НАГРУЖИОЩЕЕ УСТРОИСТВО - ОБРАЗЕЦ",ПРИ РАЗРУШЕНИИ ОБРАЗЦА содержащая жесткую раму, закрепленныМ на ней гид-. ромеханический привод в виде гидродомкрата и механизма осадки што-. ка гидродомкрата, связанный с приводом пульсатор, нагружающую самотормоэящуюся клиновую пару, один из клиньев которой связан с гидродомкратом, а другой установлен с воэможностью перемещения в направлении деформации образца, и акселерометр, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения величин энергии, один:. из клиньев выполнен в виде упругого стакана, дно которого служит местом для равмещения испытуе- Q мого образца.

1024796

10

Изобретение относится к нагрузок ,ному оборудованию для физико-меха.нических испытаний материалов, на» пример горных пород.

Известно устройство для оценки сопротивляемости. материалов хрупкому разрушению, содержащее силовую раму, установленные на ней си ловозбудитель, упругий элемент, элемент, передающий нагрузку на.образец,.установленный параллельно упрувому элементу ограничитель и блок для измерения деформации f1) .

Недостатком устройства является низкая точность результатов испытания, что вызвано наличием в конструкции ограничителя, который ограничивает действие упругого элемента, что приводит и тому, что упругий элемент начинает передавать на; копленную в нем энергию разрушающемуся образцу только после того, как несущая способность образца снизится на какую-то величину, и взаимодействие упругого элемента происходит уже с разрушенным образ цом..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае,. мому результату является установка для изучения баланса энергии в: системе "нагружающее устройствообраэец" при разрушении образца, содержащая жесткую. раму, закреплен.1 ный на ней гидромеханический приво „ в виде гидродомкрата и механирма оаа1 - . ки штока гидродомкрата, связанный с приводом пульсатор, нагружающую самотормозящуюся клиновую пару, один из клиньев которой связан с гидродомкратом, а другой установлен с возможностью перемещения в направле нии деформации образца, и акселерометр (2).

Недостатком установки является низкая точность определения. величий энергии, так как конструкция установки содержит клиновую пару, которая имеет балыке контактные поверхности между клиньями. Один из клиньев выполнен в виде сплошного цилиндра.

Цель изобретения — повышение точ« ности определения величин энергии.

Поставленная цель достигается тем что в установке для изучения

Ф н баланса энергии в системе нагружающее устройство — образец". при разрушении образца, содержащей жесткую раму, закрепленный на ней гидромеханический привод в.виде гидродомкрата и механизма осадки штока гидро домкрата, связанный с приводом пуль-, сатор, иагружающую самотормозящуюся клиновую пару, один иэ клиньев которой связан с гидродомкратом, а дру2 гой установлен с, возможностью перемещения в направлении деформации об разца, и акселерометр, один иэ клим: ньев выполнен s виде упругого стакана, дно которого служит местом для размещения образца.

На чертеже представлена установка для.изучения баланса энергии в системе "нагружающее устройство - образец" при разрушении образца.

Установка содержит жесткую раму 1. На раме-.1 закреплен гидромеханический привод в виде гидродомкрата 2 и механизма 3 осадки штока 4 гидродомкрата 2. С гидромеханичес35 киюв приводом связан пульсатор 5, на: гндродомкрате закреплен один иэ клиньев б самотормозящейся клиновой пары 7, а другой клин выполнен в виде упругого стакана 8 с дном 9

20 которое служит местом для размещения образца 10. Внутри стакана 8 .размещен акселерометр 11.

Установка. работает следукщнм образом.

Образец 10 устанавливают иа дко

9 упругого стакана 8. Затем с помо- ° щью гидромеханического привода нагружают образец 10 до предела несущей способности. После достижения предела прочности дальнейшее дефор- мнрование и разрушение образца 10 идет за счет энергии, накопленной в упругом стакане 6, величина которой известна на основании расчета или тарнровки.

В процессе разрушения образца 10. эа счет энергии упругого. стакана 8 ,с помощью акселерометра 11 измеряется величина ускорения дна 9 упругого стакана 8, имеющего, известную мас40 су, Это позволяет определить величину кинетической энергии движут сося дна 9. Разница.между величиной .энергии, запасенной в упругом стакане 8 перед разрушением и вели45 чикой кинетической энергии, получен ной путем измерения с помощью акселерометра 11 равна энергии, затраченной на разрушение образца 10.

Упругая энергия, накаплнваемая при этом в нагружающей системе установки,, мара по сравнению с энергией, необходимой для разрушения образца 10, поэтому, освобождаясь при разрушении, она не оказывает влияния на измеряемые величины. .Применение данной установки позволит повысить точность определения, величин энергии в системе "нагружаю. щее устройство - образец" при разрушении образца, а также позволит производить исследования с наиболее, хрупкими материалами. Определение энергоемкости процессов хрупкого разрушения, а также изучение про1024796

Составитель В. Макаров

Редактор Р. Цицика Техред М.Тепер Корректор О. Тигор

Заказ 4383/39 Тираж 873 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 цесса перераспределения энергии при разрушении материала необходимо для решения вопросов, связанных с neo"" гнозом и предотвращением горных ударов, внезапных выбросов. угля> породы и газа а также землетрясений..