Устройство для испытания цепочки образцов на длительную прочность

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ :ЦЕПОЧКИ ОБРАЗЦОВ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ, содержащее силовую раму ;захваты с гибкими связями для креп ;Ленин образцов, демпферы, установленные параллельно каждой паре зах ватов, динамометры, связанные с захватами, и нагружающий механизм, отличающееся тем, что, целью повьппения производительности путем обеспечения нагружения образцов различными усилиями, оно снабжено радиально расположенными рычагами , первый из которых закреплен на раме неподвижно, остальные установлены на раме с возможностью поворота относительно общей оси, проходящей через концы рычагов, а последний установлен на подвижной в горизонтальном направлении планке с возможностью углового перемещённая, причем планка кинематически связана с двигателем , в цепь питания которого включен в качестве замыкателя один из динамометров, на последнем рычаге установлен нагружающий механизм , выполненный в виде каретки с грузом, конта.ктирующей с планкой, при зтом каждая пара захватов закреплена гибкой связью между соседними рычагами на расстояниях от общей оси рычагов, обратно пропорциональных заданным усилиям.

О А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 4 (51) G 01 N 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H. АВЧ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа 1 (21) 3655853/22-03

{22) 19.09.83 (46) 07.02.85. Бюл. У 5 ,(72) Е.В.Лодус (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 620.172.2!2(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 273501, кл. G 01 N 3/02, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 515965, кл. G 01 N 3/00, 19/4 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ .ЦЕПОЧКИ ОБРАЗЦОВ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ

ПРОЧНОСТЬ, содержащее силовую раму,,захваты с гибкими связями для крепления образцов, демпферы, установленные параллельно каждой паре захватов, динамометры, связанные с захватами, и нагружающий механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения нагружения образцов различными усилиями, оно снабжено радиально расположенными рычагами, первый из которых закреплен на раме неподвижно, остальные установлены на раме с возможностью поворота относительно общей оси, проходящей через концы рычагов, а последний установлен на подвижной в горизонтальном направлении планке с воэможностью углового перемещения, причем планка кинематически связана с двигателем, в цепь питания которого включен в качестве замыкателя один из динамометров, на последнем рычаге установлен нагружающий механизм, выполненный в виде каретки с грузом, контактирующей с планкой, при этом каждая пара захватов закреплена гибкой связью между соседними рычагами на расстояниях от общей оси рычагов, обратно пропорциональных заданным усилиям.

1138690 2

Изобретение относится к технике испытаний материалов на прочность, в частности к устройствам для испытания на длительную прочность в условиях одноосного напряженного состояния образцов горных пород, строительных и других материалов.

Известна рычажная установка для испытания на ползучесть, содержащая

1 раму с закрепленными на ней захватом 1О для образца, рычаг, установленный на оси и малым плечом соединеиый с вторым захватом для образца, и соединенный с большим плечом рычага нагружающий механизм, выполненный в виде червячно-винтового редуктора, приводная звездочка которого бес- конечной цепью связана с грузом(1).

Недостаток установки заключается в том, что испытаниям одновременно может подвергаться лишь один образец, и это еущественно увеличивает продолжительность проводимых исследованийе

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для испытания цепочки образцов на длительную прочность, содержащее сило вую раму, захваты с гибкими связями для крепления образцов, демпферы, установленные параллельно каждой паре захватов, динамометры, связанные с захватами, и нагружающий ,механизм. .Нагружающий механизм выполнен в виде гндроприводов, поднимающих с упоров силовую раму, на параллельных осях которой установлены блоки, охватываемые гибкими связями (23.

Недостатком устройства является 40 ,низкая производительность, обусловленная тем, что все образцы в устройстве испытывают одинаковые усилия и для выполнения программы испытаний на длительную прочность необхо- 45 димо проводить многократное повторение испытаний, всякий pas нагружая образцы до нового уровня напряжений.

Цель изобретения — повышение производительности путем обеспечения SO иагружения образцов различными усилиями. .Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания цепочки образцов на длительную проч- >5 ность, содержащее силовую раму, захваты с гибкими связями для крепления образцов, демпферы, установленные параллельно каждой паре .захватов, динамометры, связанные с захватами, и нагружающий механизм, снабжено радиально расположенными рычагами, первый из которых закреплен на раме неподвижно, остальные установлены на раме с возможностью поворота относительно общей оси, проходящей через концы рычагов, а последний установлен на подвижной в горизонтальной плоскости планке с воэможностью углового перемещения, причем планка кинематически связана с двигателем, в цепь питания которого включен в качестве замыкателя один из динамометров, на последнем рычаге установлен нагружающий механизм, выполненный в виде каретки с грузом, контактирующей с планкой, при этом каждая пара захватов закреплена гибкой связью между соседними рычагами на расстбяниях от общей оси рычагов

1обратно пропорциональных заданным

:усилиям.

На фиг. l представлена схема уст- ройства для испытания цепочки образ-" цов на длительную прочность; на фиг. 2 — устройство, вид в плане; на фиг. 3 — конструкция захвата для образца с демпфером;на фиг. 4конструкция динамометра; на фиг.5— конструкция каретки с грузом.

Устройство содержит силовую рану иа оси 2 которой радиально установлены рычаги 3, причем первый рычаг 4 установлен неподвижно, а последний рычаг 5 установлен на подвижной в горизонтальном направлении планке 6 с возможностью углового перемещения, захваты 7 с гибкими связями 8 для образцов 9, прикрепленные к рычагам 3 на расстояниях от оси

2, обратно пропорциональных заданным усилиям, демцферы 10, установленные параллельно каждой паре захватов 7, динамометры 11, связанные с захватами 7, нагружающий механизм, выполненный в виде установленной на рычаге

5 каретки 12 с подшипниками 13, к которой на оси !4 подвешен груз 15, и двигатель 16 перемещения планки 6, в цепь 17 питания которого включен в качестве эамыкателя один из динамометров 11, выполненный в виде разрезного кольца 18 с регулировочным винтом 19 и контактом 20, размещенном на изоляторе 21.

Устройство работает следующим образом.

690

3 1138

Образцы 9 в виде цепочки размещают между рычагами 3(включая первый

4 и последний 5 рычаги). На рычаге

5 устанавливают каретку 12 с грузом

15 и тем самым нагружают образцы 9 ,до заданных усилий, обратно пропорциональных расстояниям от места крепле.ния захватов 7 до оси 2 рычагов 3.

К моменту достижения заданной нагрузки ширина полости разреза кольца 18 10 динамометра ll достигает величины, пропорциональной упругим характеристикам динанометра. Вращением винта

19 устанавливают зазор между ним и контактом 20, исходя иэ допустимой величины погрешности в изменении усилий. В дальнейшем устройство работает в автоматическом режиме.

По мере развития деформаций ползучести образцов 9 рычаг 5 опускается,2б что приводит к уменьшению усилий на образцы 9, так как начинает увеличиваться составляющая веса груза 15, воздействующая на планку 6. Уменьшение усилий на образцах 9 приводит к уменьшению величины зазора кольца

18 динамометра. 11 и замыканию электрической цепи 17 питания двигателя

16. При пуске двигатель 16 перемещает планку 6, которая увлекает за собой каретку 12 с грузом 15, что приводит к увеличению усилия на образцам 9 до заданной величины,при которой эа счет образования зазора в кольце 18 будет разомкнута цепь

l7 питания двигателя 16; Таким образом обеспечивается постоянство поддержания заданных усилий на образцах 9. При разрушении одного или нескольких образцов силовая цепь устройства не нарушается благодаря действию демпферов 10, воспринимающих нагрузку вместо разрушенного образца.

При необходимости повысить эффективность работы устройства иа месте отдельных образцов 9 могут быть установлены цепочки однотипных образцов с демпферами. В этом случае образцы, расположенные между соседними рычагами, будут находиться под одним и тем же уровнем нагрузки, а образцы, расположенные с разных сторон рычагов - нагружены не одинаково.

Изобретение позволяет благодаря ускорению процесса испытания на длительную прочность сократить время экспериментов и тем самым улучшить оперативность научных рекомендаций для практики.

77 72 74

Составитель В.Тальвой

Редактор Е.Лушникова Техред >.Êó üMà. КорректоР В.Бутяга

Заказ 10678/32 Тираж 893, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4