Центробежная установка для испытания системы образцов

 

Изобретение относится к центробежным , испытаниям на длительное нагруже11ие. Целью изобретения является расширение технологических возможностей установки путем обеспечения пригрузки системы образцов при разрушении отдельных образцов от длительного действия нагрузки. На направляющей 16 подвижно установлена рама 15 и гидроцилиндр 12, поршень которого 13 связан штоком 14 с рамой 15, Неподвижно на раме 15 установлены цилиндры 10 нагружающих механиз-- MOB, поршни которых 8 и 9, связанные с образцами 6 и 7, перекрывают отверстия 18. При вращении вала 2 с направляющей 16 за счет центробежных сил нагружаются образцы 6 и 7 и создается давление в полости гидроцилиндра 12. При разрушении образца 6 поршень 8 перемещается и открывает от верстия 18, при этом часть жидкости из полости гидроцилиндра 12 перетекает в освободившуюся полость цилиндра 10, что вызывает перемещение (Л б я „Ai N9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (д) 4 С 01 И 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959823/25-28 (22) 30.09.85 (46) 23.12.86. Бюл. У 47 (7.1) Всесоюзный научно-исследоваг тельский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е,В.Лодус (53) 624.131.378(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1226126, кл. G 01 N 3/08, 1985. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМЫ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к центробежным.испытаниям на длительное нагружу(ие. Целью изобретения является расширение технологических возможностей установки путем обеспечения

1пригрузки системы образцов при разрушении отдельных образцов от длительного действия нагрузки. На направляющей 16 подвижно установлена рама 15 и гидроцилиндр 12, поршень которого 13 связан штоком 14 с рамой

15. Неподвижно на раме 15 установлены цилиндры 10 нагружающих механизмов, поршни которых 8 и 9, связанные с образцами 6 и 7, перекрывают отверстия 18. При вращении вала 2 с направляющей 16 за счет центробежных сил нагружаются образцы 6 и 7 и создается давление в полости гидроцилиндра 12. При разрушении образца б поршень 8 перемещается и открывает отверстия 18, при этом часть жидкости из полости гидроцилиндра 12 перетекает в освободившуюся полость цилиндра 10, что вызывает перемещение

1278667

35 поршня 13 с рамой 15, а следователь но и поршня 9. Перемещение поршня 9 в сторону увеличения радиуса вращения обеспечивает пригруэку неразрушенного образца 7, Величина перемещения

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к центробежным установкам для длительных испытаний в условиях одноосного напряженного состояния образцов строительных материалов, используемых в горном деле при поддержании горных выработок, для испытания элементов конструкций, работающих в условиях длительного нагружения, а также для

10 проведения исследования закономерности разрушения элементов конструкции, работающих как одна система.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей установки путем обеспечения дополнительной пригрузки системы образцов при разрушении одного из них от действия длительной нагрузки.

На чертеже изображена центробеж- 20 ная установка для испытания системы образцов.

Установка содержит корпус 1, установленный на нем вертикальный вал

2 с приводом 3 вращения, захваты 4 2 и 5 для крепления образцов 6 и 7.

Нагружающие механизмы выполнены, в виде поршней .8 и 9, установленных с возможностью перемещения в цилиндрах 10 под действием центробежной 30 силы и связанных штоками 11 с захватами 5. В дополнительном цилиндре

12 установлен поршень 13, соединенный штоком 14 с рамой 15, установленной с возможностью перемещения ,в направляющей 16, при этом цилиндр

12 неподвижно установлен в направляющей 16, а цилиндры 10 неподвижно установлены в раме 15. Направляющая

16 соединена с валом 2. Полость цилиндра 12 заполнена жидкостью 17 и сообщена с полостями цилиндров 10.

В цилиндрах 10 выполнены отверстия

18, перекрытые поршнями 8. Штоки 11 снабжены ограничителями 19, которые поршня 9 регулируется ограничителем

19, а скорость перемещения и следовательно скорость роста нагрузки устанавливается регулируемым дросселем 20. 2 э.п. ф-лы, 1 ил. регулируют ход поршней 8 и 9. На трубопроводах, сообщающих полость цилиндра 12 с отверстиями 18, установлены регулируемые дроссели 20.

Установка работает следующим образом.

Вал 2 разгоняется приводом 3 до заданной скорости вращения, при этом вращается направляющая 16 с установленной в ней рамой 15. Под действием центробежной силы грузы в виде поршней 8 и 9 нагружают образцы до заданного уровня нагрузок. Под действием центробежной силы рама 15 стремится переместиться от центра вращения Iro направляющей и, воздействуя на поршень 13, сжимает жидкость 17 в цилиндре 12. Отверстия 18 в цилиндрах 10 перекрыты поршнями 8 и 9.

При разрушении одного иэ образцов, например образца 6, нагружающий его поршень 8 перемещается вдоль оси своего цилиндра 10, открывает отверстие 18, и жидкость 17 перетекает в образовавшуюся в цилиндре 10 полость.

В результате перетекания жидкости иэ полости цилиндра 12 поршень 13 перемещается в направлении увеличения его радиуса вращения. Вместе с поршнем 13 перемещаются связанные с ним рама 15 и цилиндр 10 с поршнем 9, на— гружающим второй образец 7. Увеличение радиуса вращения поршня 9 вызывает увеличение нагрузки на образец

7. Величина перемещения поршня 8, устанавливаемая ограничителем 19, определяет количество жидкости 17, перетекающей иэ полости гидроцилиндра 12 в образовавшуюся полость цилиндра 10, а следовательно, увеличение радиуса вращения поршня 9 и увеличение нагрузки на образец -7.

Скорость перетекания жидкости из цилиндра 12 через отверстия 18 в полость цилиндра 10, пропорциональна

Составитель Б. Грабов

Редактор Н.Марголина Техред:В.Кадар Корректор А.Тяско

Заказ 6824/38 Тираж 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 з 12786 скорости роста нагрузки на образец 7, устанавливается регулируемым дросселем 20.

В общем случае можно составить цепочку иэ нескольких образцов, разрушение одного иэ них приводит к одновременному пригружению всех уцелевших образцов в размере, определяемом перемещение поршня 8 и 9 оче- 10 редного разрушенного образца и со скоростью роста нагрузки, определяемой скоростью протекания жидкости через дроссель цилиндра нагружающего механизма разрушенного образца.

В зависимости от свойств материала образца, уровней нагрузок на образцах, уровней скоростей нагружения на этапе пригруэки, система образцов может иметь лавинообразное разрушение всех образцов, разрушение части образцов или неразрушение других образцов при разрушении одного из них.

Регулируя укаэаннные характеристики 25 испытания, можно установить взаимосвязь характера и параметров разрушения с величиной и скоростью пригрузки. Индивидуальные уровни нагрузок задаются нагружающими механизмами путем изменения веса поршней, а также расположением рамы 14 относительно оси вращения и скоростью вращения вала.

Формула иэобретения

1. Центробежная установка для испытания системы образцов, содержащая корпус, установленный на нем вертикальный вал с приводом вращения, нагружающие механизмы, каждый иэ которых выполнен в виде цилиндра с поршнем и штоком, предназначенным для закрепления образцов, а оси цилиндров перпендикулярны оси вращения вала, о т л и ч а ю щ а я с .я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, она снабжена направляющей, установленными на ней гидроцилиндром и рамой, к которой прикреплен шток гидроцилиндра и на которой закреплены цилиндры нагружающих механизмов, соосные друг с другом и с гидроцилйндром, в цилиндрах выполнены отверстия, перекрытые поршнями, а полость гидроцилиндра, обращенная в сторону, противоположную валу, заполнена жидкостью и сообщена с отверстиями цилиндров.

2. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена ограничителями хода, установленными на штоках цилиндров.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т— и и ч а ю щ а я с я тем, что онаснабжена регулируемыми дросселями, установленными между полостью гидроцилиндра, заполненной жидкостью, и отверстиями цилиндров.