Установка для испытания образцов повторными ударами

 

Изобретение относится к устройствам для испытания образцов повторными ударами. изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов . Ударный механизм выполнен в виде гидроцилиндра с двумя соосно сл 17 tC 1 О5 ;о СП со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 (т О 1 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 »

ГОСУДАРС ГВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3853659/25-28 (22) 14.02,85 (46) 15,12,86, Бюл.й 46 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е,B.Ëoäóñ (53) 620,178.311(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1093945, кл. Г Ol Н 3/34, 1984.

SU 1276953 А 1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ПОВТОРНЫМИ УДАРАИИ (57) Изобретение относится к устройствам для испытания образцов повторными ударами. 11ель изобретения — расширение функциональньп возможностей установки путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов, Ударный механизм выполнен в виде гидроцилиндра с двумя соосно

1276953!

О

15 расположенными полостями 6 и 7, разделенными перегородкой с поршнями 10 и 11. Поршень 10 гидроцилиндра подпружинен со стороны торца гидроцнлиндра, а подпоршневая полость 6 заполнена жидкостью, поршень гндроцилиндра посредством шатуна 12 соеди. нен шарнирно со свободным концом шанги 1 ударного механизма, другой конец которой установлен с возможностью вращения на станине 18, Кинематическая схема ударного механизма приводит при перемещении рамки 2 ударного механизма к перемещению

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образпов повторными ударами, и предназначено для испытания различных материалов, в первую очередь хрупких материалов типа горных пород.

Цель изобретения — расширение

Аункциональньгх возможностей установки путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов, Цель достигается выполнением ударного механизма в виде двух соосно расположенных и разделенных перегородкой полостей гидроцилиндра с двумя поршнями,в каждой одна из полос- тей заполненажидкостью,а другая — газом, при этом обратный клапан, установленный в перегородке между полостями гидроцилиндра, дает возможность перетекания жидкости из одной полости в другую при превышении давления жидкости над давлением газа.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит ударньгй механизм, штанга 1 которого установлена с возможностью перемещения посредством рамки 2, взаимодействующей с эксцентриковым приводом, состоящим из двигателя 3, кривошипа 4, шатуна 5.

Нагружающее устройство штанги 1 выполнено в виде гидроцилиндра, разделенного на две соосные полости 6 и

7 перегородкой 8 с обратным клапаном поршня 11 и сжатию газа, которым заполнена полость 7. При этом аккумулируется энергия, преобразующаяся затем в энергию удара. Обратнь|й клапан 9, установленный в перегородке

8 между полостями 6 и 7 гидроцилиндра, пропускает часть жидкости в полость 7 гидроцилиндра в крайнем нижнем положении ее поршня 11, В результате уменьшения объема газа за счет перетекания жидкости после завершения каждого цикла удара, сила ударов возрастает от цикла к циклу.

1 ил.

9. Подпоршневая полость 6 гидроцилиндра, обращенная к перегородке 8, заполнена рабочей жидкостью, один из поршней 10 расположенный в этой полости, подпружинен со стороны торца гидроцилиндра. Вторая полость 7 в исходном состоянии заполнена рабочим инертным газом. Другой поршень

11 посредством шатуна 12 шарнирно соединен со свободным концом штанги

1, Внутренняя боковая г оверхность рамки 2 взаимодействует с боковой поверхностью соединительного шарнирного звена 13, соединяющего шатун

12 и штангу 1. Рамка 2 имеет направляющие 14 для обеспечения ее возвратно-поступательного перемещения и соединена с одним из захватов 15.

Другой захват 16 соединен с шатуном

2О 5, Захваты перемещаются в направляющей втулке 17, положение которой может регулироваться относительно станины 18 в направлении перемещения рамки 2, Кроме того, относительно

25 станины 18 регулируется положение эксцентрикового привода, положение оси качания штанги 1, положение гьщроцилиндра с полостями 6 и 7. Испытуемый образец обозначен позицией

30 19 °

Установка работает следующим обра-. зом.

Испытуемый образец 19 укрепляют в захватах 15 и 16, Включают двигатель 3 эксцентрикового привода и вращают кривошип 4. Посредством шату953 з 1276 на 5 захват 16 перемещается вправо по чертежу, увлекая эа собой образец 19, один из захватов 15 с направляюшей 14 и рамку 2. При перемещении рамки 2 слева направо штанга 5

1 поворачивается по часовой стрелке, а поршень Il вдвигается в полость

Это приводит к сжатию rasa, расположенного в полости 7. В начальный момент движения поршня 11 давлением газа запирается клапан 9 под действием усилия со стороны давления жидкости в полости 6, создаваемого подпружиненным поршнем 10. При запертом клапане 9 перемещение поршня 11

1$ вверх приводит к постоянному постепенному росту давления газа, -росту сопротивления его перемещению. Сопротивление перемещению поршня 11 передается шатуном 12 рамке 2 и вызывает растягивающую нагрузку на образце 19. Характер изменения нагрузки зависит от характеристики сжимаемости газа, длины шатуна 12 и расположения рамки 2 относительно оси полостей 6 и 7 гидроцилиндра, поскольку при указанном перемещении рамки 2 происходит наряду с ростом усилия со стороны поршня 11, уменьшение плеча действия этого усилия вследствие З0 поворота шатуна 12. В момент, когда штанга 1 и шатун 12 займут положение, при котором оси их симметрии совпада-. ют с осями симметрии полостей 6 и 7, давление газа максимально, и даль- у нейшее смещение рамки 2 в. прежнем направлении приводит к быстрому выталкиванию поршня ll заканчивающемуся нанесением удара звеном 13 по правой (по чертежу) внутренней боко- 40 вой поверхности рамки 2. Удар передается через захват 15 на образец 19 в виде сжимающего ударного импульса.

При переходе поршня 11 к своему нижнему положению давление газа падает, 45 и давление жидкости в полости 6 цилиндра преодолевает сопротивление пружины запорного клапана 9 и отпирает его, в результате чего часть жидкости перетекает из полости 6 в по- 50 лость 7 гидроцилиндра, Это уменьшает объем, занимаемый газом в подпоршневой полости. Перетекание жидкости происходит до тех пор, пока рамка 2 под действием эксцентрикового приводау не начнет перемещаться в обратном направлении, при котором поршень ll начнет вновь двигаться в полость 7 цилиндра и запрет клапан 9. В дальнейшем работа установки идет описанным порядком с той разницей, что при переходе штанги 4 и шатуна 12 через положение оси полостей 6 и 7 гидроцилиндра звено 13 наносит удар по левой внутренней поверхности рамки 2 и создает ударную растягивающую нагрузку на образце 19. Сила удара при этом повьш ается, поскольку гаэ в момент его наибольшего сжатия имеет большее давление из-эа меньшего объема, часть которого замещена жидкостью, а значит и кинетическая энергия, сообщенная поршню ll и переходящая в ударный импульс, повышается. При дальнейшей работе установки образец 19 нагружается поочередно ударными знакопеременными усилиями, причем каждый последующий удар имеет большую силу. При разрушении образца от очередного удара сжимающего или растягивающего знака рамка 2 посредством заплечика на направляющей 14 упирается в корпус 18 или втулку.17.

Формула изобретения

Установка для испытания образцов повторными ударами, содержащая станину, зксцентриковый привод, рамку, взаимодействующую с эксцентриковым приводом, два захвата и ударный механизм, штанга которого одним концом закреплена на станине с возможностью вращения и взаимодействия свободным концом с рамкой, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью расширения

Функциональных возможностей путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов, она снабжена ша уном, ударный механизм выполнен в виде гидроцилиндра с перегородкой, делящей его на две соосные полости, с двумя поршнями, размещенными в соответствующей полости, и с обратным клапаном, установленным в перегородке, один из поршней подпружинен со стороны торца гидроцилиндра, а дру-. гой — шарнирно соединен с одним концом шатуна, шарнирно соединенным другим концом со свободным концом штанги иустаиовленным свозможностью взамодей- ствия с внутренней поверхностью рамки, один иэ захватов закреплен на рамке, а другой — на эксцентриковом приводе.