Многообразцовая установка для испытания на длительную прочность

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - повышение достоверности испытаний рбразцов различных материалов на прочность путем снижения влияния трения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при развитии деформаций ползучести. Для этого на раме 1 вертикально установлен вал 5, соединенный с приводом вращения. На валу 5 последовательно закреплены втулки-и расположены кольца 12 по числу втулок, В плоскостях размещения колец 12 на раме I установлены тормозные приспособления с регулируемым усилием торможения. Внутри колец 12 размещены пары рычагов 7 и 8, вращающихся вокруг оси вала 5. При этом один из рычагов каждой пары закреплен на втулкеj а другой - на кольце 12. Для исследования силового взаимодействия образцов при развитии деформаций ползучести установка имеет дополнительный набор пар рычагов по числу взаимодействующих образцов 4, 14,и 15, закрепленных на втулках и кольцах 12.-УстановленfPu3 ,1 J6 17 СО О СП СП 15

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(ф1АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3979053/22-03 (22) 25.11.85 (46) 23.04.87. Бюл. - 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.172(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)Г, !138690, кл. G 01 N 3/08, 1983. (54) МНОГООБРАЗЦОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

ИСПЫТАНИЯ НА Д11ИТЕЛЬНУ10 ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения— повышение достоверности испытаний образцов различных материалов на прочность путем снижения влияния трения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при (gI) 4 С 01 11 3/08,// Е 21 С 39/00 развитии деформаций ползучести. Для этого на раме 1 вертикально установлен вал 5, соединенный с приводом вращения. На валу 5 последовательно закреплены втулки-и расположены кольца 12 по числу втулок. В плоскостях размещения колец 12 на раме 1 установлены тормозные приспособления с регулируемым усилием торможения.

Внутри колец 12 размещены пары рычагов 7 и 8, вращающихся вокруг оси вала 5. При этом один из рычагов каждой пары закреплен на втулке, а другой — на кольце 12. Для исследования силового взаимодействия образцов при развитии деформаций ползучести установка имеет дополнительный набор пар рычагов по числу взаимодействую-. щих образцов 4, 14.и 15, закрепленных на втулках и кольцах 12..Установлен1305563 ные на раме 1 захваты 2 и 3 прикреплены гйбкими тягами 9 к соответствующим рычагам на различных расстояниях от.оси вращения в соответствии с заданным распределением деформаций на образцах. Кольца 12 поочередно

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания групп образцов различных материалов, в частности горных пород, на длительную прочность при одноос— ном напряженном состоянии.

Цель изобретения — повышение достоверности испытаний путем снижения влияния трения частей установки и инерционных .сил на уровни нагрузки при развитии деформаций полэучести, а также исследование силового взаимодействия образцов при развитии деформаций ползучести.

На фиг.l показана многообразцовая установка для испытания на длительную прочность, вид сверху; на фиг.2— то же, вид сбоку.

Установка содержит раму 1, захваты 2 и 3 для образцов 4, вертикально установленный вал 5, привод 6 вращения, соединенный с валом 5, пары рычагов 7 и 8, установленных с воэможностью вращения относительно оси ва.ла 5 и соединенных гибкими тягами 9 с захватами 2 и 3, втулки !О, последовательно закрепленные посредством шпонок ll на валу 5, кольца 12 по числу втулок 10, установленные на валу 5 с возможностью свободного вращения относительно оси вала 5, и тормозные приспособления 13 с регулируемым усилием торможения, установленные на раме.! в плоскостях размещения колец 12. В каждой паре рычагоа 7 и 8 рычаг 7 закреплен на втулке 10, а другой рычаг 8 — на кольце 12.

Кроме этого, установка снабжена дополнительным набором пар рычагов по числу взаимодействующих образцов 4, 14 и 15, закрепленных на втулках .10 и кольцах 12. Захваты 2 и 3 образ"цов 4, 14 и 15 прикреплены гибкими нагружают тормоз нйми усилиями. Усилие, создаваемое "илой трения на каждом иэ образцов 4, 14 и 15, зависит от их способности к развитию деформаций .и от их положения относительно оси вращения. l э.п. ф — лы, 2 ил. тягами 9 к соответствующим парам рычагов на различных расстояниях от оси вала 5 в соответствии с заданными распределениями деформаций

5 на образцах 4, 14 и !5. Каждое тормозное приспособление 13 состоит из силовой пружины 16, регулировочного винта 17 и тормозной колодки 18, взаимодействующей с наружной поверхностью кольца !2.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 6 и приводят во вращение вал 5 вместе с закрепленными на нем втулками 10 с рычагами 7.

Последние через. гибкие тяги 9, захваты 2, образцы 4, 14 и 15 и захваты 3 с их гибкими тягами 9 вовлека<ют во вращение кольца 12. При дости" женин заданной скорости вращения (несколько оборотов в минуту) поочередно нагружают кольца 12 тормозными усилиями, для чего вращением винтов

17 через пружину 16 поджимают тормозные колодки 18 к боковым поверхностям колец 12. При появлении сопротивления вращению колец 12 на образцах

4, 14 и 15 появляются растягивающие усилия увеличивающиеся пропорционально усилию торможения со стороны колодок 18. При этом, если на каждой паре втулка !Π— кольцо 12 установлено по одному образцу 4, то нагрузка на нем зависит только от усилия тор35 можения кольца 12, и для испытания группы образцов 4 при различных уровнях нагрузок каждое иэ колец 12 тормозится индивидуальными усилиями путем изменения степени поджатия 0 пружин 16. При достижении заданных усилий на образцах 4 вращение вала

5 продолжают с прежней постоянной скоростью и образцы 4 находятся под действием постоянных нагрузок. Б

1305563 4 момент появления и при развитии деформаций ползучести. рычаги 7, закрепленные на втулках 10, продолжают вращаться с прежней скоростью, а скорость вращения колец 12 уменьша— ется на величину скорости ползучес- ти образцов 4. Однако скорость вращения .колец 12 значительно выше скорости ползучести образцов 4, поэтому изменение скорости вращения колец

12 на столь малую величину не приводит к заметному изменЕнию силы трения между кольцами 12 и колодками

I8, а значит не изменяется и нагрузка на образцах 4. Развитие деформаций ползучести или разрушение отдельных образцов 4 при одиночном их размещении на каждой паре втулка 10 кольцо !2 не влияет на процессы полэучести остальных образцов 4. Так 20 производится испытание группы образцов в режиме без силового взаимодействия, при постоянстве нагрузки на образцах вне зависимости от величины и скорости деформации ползучести.

Дпя исследования силового взаимодействия образцов при развитии деформации ползучести на каждой паре втулка 10 — кольцо 12 между парами рычагов 7 и 8 на различных расстояниях от оси вала 5 устанавливают группы образцов 4, 14 и 15. После включения привода 6 и разгона втулок

10 с кольцами 12 до заданной скорости вращения каждое иэ колец 12 нагружают заданным усилием трения путем деформирования пружин 16 винтами 17. Усилие, создаваемое силой трения на каждом кольце 12, раскладыва- 4О ется на все размещенные на нем образцы 4, 14 и 15. Величины усилий на каждом из образцов 4, 14 и 15 зависят от способности.их к развитию деформаций., от их положения относитель.45 но оси вращения. При,ускоренном раз-, витии деформаций на одном из образцов он уходит иэ-пад нагрузки и осуществляется пригружение остальных образцов, соседних с ним по кольцу 12, 5О однако возможность ухода из-под нагрузки зависит не только от способности к развитию деформации, но и от расположения данного образца относительно оси вращения: .чем даль,ше .образец расположен от оси вращения вала 5, тем большие требуются деформации для ухода образца-иэ-под нагрузки. Пригружение остальных образцов вызывает ускоренный рост их деформаций и их уход из-под нагрузки.

Таким образом, в процессе опыта идет постоянный силовой обмен в группах испытуемых образцов 4, 14 и 15, приводящий к постоянному приросту и спаду усилий и деформаций на них и регулирующийся механическими свойствами самих образцов. При разрушении отдельных образцов 4, 14 и 15 в группе остальные образцы, расположенные в той же паре втулка IO— кольцо 12, воспринимают потерянную нагрузку разрушившегося образца, но это не отражается на других группах образцов, расположенных на други> парах втулка — кольцо.

Выбор скорости вращения втулок

l0 определяется конструкцией и материалами тормозного приспособления

13 с учетом стабильности теплового режима на трущихся поверхностях ко-, лодка !8 — кольцо 12. При применении тормозных колодок 18, используемых в тормозах транспортных средств, число оборотов втулок !О составляет несколько единиц в минуту. Такая скорость вращения на несколько десятичных порядков выше скорости относительного поворота рычагов 7 и 8 при деформации ползучести, что обеспечивает отсутствие изменения силы трения и нагрузки на образце при изменении скорости ползучести материала образца.

Формула изобретения

1. Многообразцовая установка для испытания на длительную прочность, содержащая раму, захваты для образцов, пары рычагов, установленные с возможностью вращения вокруг общей оси и соединенные гибкими тягами с захватами, и привод вращения, установленный на раме, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повы-. шения pocTQBppiiocTH испытаний путем снижения влияния трения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при развитии деформаций полэучести, она снабжейа вертикально установленным валом, соединенным с приводом вращения, втулками, последовательно закрепленными на валу, кольцами по числу втулок, установленными на валу с возможностью свободного вращения в плоскости вращения втулок, и тормозными приспособ1305563

2. Установка по и. I, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью .исследования силового взаимодейст5 72 10 70

Фиг. Z

Составитель В.Тальвойш

Техред Н.Глущенко

Корректор С.Шекмар

Редактор А.Козориз

Заказ 1421/40 Тираж 777 Подписное

БПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 лениями с регулируемым усилием торможения, установленными на раме в плоскостях размещения колец, при этом один из рычагов каждой пары закреплен на втулке, а другой — на кольце. вия образцов при развитии деформаций ползучести она снабжена дополнительным набором пар рычагов по числу взаимодействующих образцов, закрепленных на втулках и кольцах, и захваты прикреплены к рычагам гибкими тягами на различных расстояниях от оси вращения в соответствии с заданным распределением деформаций на

10 образцах.