Установка для испытания образцов при плоском напряженном состоянии

 

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения перемещения обжатого образца 8 при различных режимах изменения усилий и перемещений. Для этого установка содерядат винтовой пресс 3, винт (В) 2 которого взаимодействует с опорной площадкой 1. В расположенной концентрично торцовому за17 (Л с N3 со i(i 1чЭ N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1231424 А1 (51)4 С 01 N 3/08, 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3779282/22-03 (22) 10.08.84 (46) 15.05.86. Бюл. У 18 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.178.322 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 508718, кл. G 01 N 3/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 1099238, кл. G 01 N 3/34, 1983. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ (57) Изобретение позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения перемещения обжатого образца 8 при различных режимах изменения усилий и перемещений. Для этого установка содержит винтОвой пресс

3, винт (В) 2 которого взаимодействует с опорной площадкой 1. В расположенной концентрично торцовому за1231424 хвату (3) 7 для перемещения образца

8 втулке 4 установлены клиновые пары с ведущими 9 и ведомыми 10 клиньями (К). Боковые 3 5 взаимодействуют с

К 9. Соосно втулке 4 установлена шестерня с К 12 на торцовой поверхности, вэаимодействукицие c K 10. Смещаясь поочередно или одновременно К 9 и 10, изменяют нагрузку в различных режимах испытаний. С 3 7 взаимодействует упор 13 и совершает поступательное или вращательное перемещение с помощью В 15, с которым он соедиИзобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов при плоском напряженном состоянии, и может быть использовано для S испытания горных пород, грунтов, а также полимеров, металлов, древесины, строительных и других материалов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем ® обеспечения перемещения обжатого образца при различных режимах изменения усилий и перемещений.

На чертеже представлена схема установки для испытания образцов

15 при плоском напряженном состоянии.

Установка содержит опорную площадку 1, взаимодействующую с винтом

2 винтового пресса 3, размещенные на 211 площадке 1 втулку 4 и боковые захваты 5 с емкостями для размещения контробразцов 6, торцовый захват 7 для перемещения образца 8 вдоль поверхности контробразцов 6, и нагружающий 25 механизм, включающий самотормозящиеся клиновые пары по числу осей нагружения с ведущими клиньями 9 и ведомыми клиньями 10, взаимодействующими с захватами 5, установленную на неподвижной части пресса 3 шестерню 11 с клиньями 12 на торцовой поверхности, взаимодействукщими с ведущими клиньями 9, упор 13, проходящий через центральное отверстие в

35 шестерне 11 и взаимодействующий с торцовым захватом 7 по наклонной к нен разъемной муфтой 16, или привода

17. Шпонкой 23 упор 13 соединяется либо со стопорным диском 24, либо с хвостовиком 25 шестерни 11. В емкостях 3 5 размещены контробразцы 6.

При нагружении 3 5 и контробразцы 6 обжимают образцы 8, которые одновременно со скоростью движения площадки

1 смещаются. упором 13 относительно контробраэцов 6 и контактируют с ними. При вращении упора 13 совместно с В 15 осуществляются подвижки за счет смещений 3 7. 1 ил.,его оси плоскости, охваченной центрирующей втулкой 14, винтовой механизм, винт 15 которого соединен с упором 13 посредством разъемной муфты 16, и привод 17 вращения, срединенный шестерней 18 и гайкой 19 с винтом 15, шестерней 20 с шестерней

11 и шестерней 21 и гайкой 22 с винтом 2 пресса 3, Кинематическая пара ! инт 15 — гайка 19 имеют взаимный

1 ,стопор (не показан) . Упор 13 имеет шноночный паз, с помощью которого шпонка 23 соединяет его либо со сто порным диском 24, что препятствует вращению упора 13, либо с хвостовиком 25 шестерни 11, что обеспечивает совместное вращение упора 13 с шестерней 11. С шестернями 18 и 20 привод 17 связан через разъемную муфту

26 и вал 27.

Установка работает следующим образом.

Для испытания в режиме смещенияобразца 8 при циклически неодновременно возрастающих нагрузках включают муфту 26, а количество клиньев 12 на шестерне 11 устанавливают меньше пар клиньев 9-10, например, вдвое.

Включают привод 17, вращение вала 27 передается через шестерню 21 на гайку 22, винт 2 перемещается в осевом направлении и поднимает площадку 1.

Одновременно шестерня 20 вращает шестерню 11, клинья. 12 поочередно смещают ведущие клинья 9 и через ведомые клинья 10, захваты 5 и контроб1231424 раэцы б циклически обжимают образец

8 с неодновременным приращением усилий по различным осям иэ-за поочередного смещения пар кличьев 9-10. При этом втулка 4 вместе с клиновыми па рами и образцами 6 и 8 под действием площадки 1 смещается в направлении упора 13, застопоренного от вращения шпонкой 23 и диском 24. В результате этого упор 13 равномерно со ско- î ростью движения площадки 1 смещает образец 8 относительно контробразцов 6 при выключенной муфте 16.

Включение муфты 16 и разъединение стопора между винтом 15 и гайкой 19 15 приводит к тому, что винт 15 прекращает вращение из † контакта с невращающимся упором 13 и начинает осевое перемещение с упором 13. В результате скорость смещения образ- 10 ца 8 относительно контробразцов 6 увеличивается на величину скорости перемещения винта 15. Циклическое приращение боковой нагрузки вызывает циклическое приращение усилия смещения, которое падает вследствие релаксации напряжений в периоды отсутствия боковых нагрузок, когда клинья 12 не контактируют с клиньями 9. 30

Для осуществления режима смещения с одновременным приращением боковых нагрузок по разным осям устанавливают дополнительно клинья 12, доведя их количество до количества Ç5 клиновых пар.

Для осуществления режима смещения при равномерном нециклическом росте боковых нагрузок шестерню 20 выводят из контакта с шестерней 11, 4О и равномерное боковое обжатие происходит при контакте ведущих клиньев 9 с поверхностью шестерни 11.

Для осуществления режима смещения при постоянной боковой нагрузке вы- 45 ключают муфту 26 (после дост..жения заданной боковой нагрузки) и смещение образца 8 осуществляют от винта

15 при включенной муфте 16 и не вращающемся упоре 13.

Режимы подвижек осуществляются при вращающемся упоре 13, для чего шпонку 23 либо удаляют вообще, и тогда упор 13 вращается совместно с винтом 15 при включенных стопоре и муф- те 16, либо шпонка 23 устанавливается между упором 13 и хвостовиком 25 при выключенной муфте 16, и тогда упор 13 вращается совместно с шестерней 11. При вращении упора 13 совместно с винтом 15 осуществляются подвижки: в режиме плавно нарастающих боковых нагрузок — при разъединении шестерен 20 и 11, или в режиме циклически нарастающих нагрузок— при вращении шестерни 11. При вращении упора 13 совместно с шестерней

11 подвижки идут в режиме одновременно или неодновременно циклически нарастающих нагрузок. Во всех случаях подвижка происходит как результат циклических смещений торцового захвата 7 при скольжении наклонного торца вращающегося упора 13 относительно не вращающегося наклонного торца захвата 7 при постоянном взаимном сближении упора 13 и захвата 7. При переходе с однсго режима на другой при испытании образца 8 усилия на нем. удерживаются самоторможением клиновых пар и винтовым приводом площадки 1 и упора 13.

В результате испытаний получают зависимости сопротивления смещению и подвижкам от величины боковых усилий, характера из изменения, реологических свойств испытуемых материалов и усЛовий на контактах трущихся поверхностей, что регулируется подбором материалов контробразцов 6 и обработкой их поверхностей.

Фо р мул а и э о бр е те ния

Установка для испытания образцов при плоском напряженном состоянии, содержащая опорную площадку, размещенные на ней боковые захваты для образца, торцовый захват для образца, втулку, расположенную концентрично торцовому захвату, и иагружающий механизм, включающий взаимодействующий с торцовым захватом упор с винтовым приводом осевого перемещения, и привод вращения, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения перемещения обжатого образца при различных режимах изменения усилий и перемещений, она снабжена винтовым прессом, винт которого взаимодействует с опорной площадкой, самотормозящимися клиновыми парами, установленными во втулке, и установленной соосно втулке шестерней с клиньями на торцовой

1231424

Составитель В.Тальвойш

Редактор А.Долинич . Техред В.Кадар Корректор E.Ñèðoõìàí

Заказ 2558/48, Тирал 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 поверхности, при этом ведомые клинья самотормозящихся клиновых пар контактируют с боковыми захватами, а ведущие клинья взаимодействуют с клиньями шестерни, упор соединен с винтовым приводом посредством разъемной муфты,, с шестерней — посредством шпоночного сдединения, и контактирует с торцовым захватом по наклонной к его оси плоскости,а в боковых захватах выполнены емкости,в которых размещены контробразцы для обеспечения контакта с боковой поверхностью образца при его перемещении.