Установка для ударных испытаний материалов на сжатие со сдвигом

 

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей. Установка содержит сбрасываемый груз 1, раму 2 с вертикальной направляющей 3 для груза 1, наковальню 4, захваты 5 и 6 для испытуемого образца 7. Установка содержит также платформу 8, подвижную в /f (Л со оо ел СХ5 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ К

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1335847 А1

yII 4 G 01 И 3/ЭП

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4047590/25-28 (22) 07 ° 04,86 (46) 07.09.87. Бюл, М 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханикн и маркшейдерского дела (72) Е.В. Лодус (53) 620.178.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 796686, кл. G 01 N 3/30, 1978.

Авторское свидетельство СССР

9 1099232, кл. G 01 N 3/30, 1984. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

I1ATEPHAJI0B HA СЖАТИЕ СО СДВИГОМ (57) Изобретение относится к испытательной технике, Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей, Установка содержит сбрасываемый груз 1, раму 2 с вертикальной направляющей 3 для груза наковальню 4, захваты 5 и 6 для испытуемого образца 7. Установка содержит также платформу 8, подвижную в

133. >847 вертикальном наг)равнении и размещенную между грузом 1 и наковальней

На нижней стороне платформы 8 установлен ползун 9, который имеет возможность перемещаться перпендикулярно оси направляющей 3, На ползуне 9 закреплен шток 10, Захваты 5 и 6 выполнены в виде двух соосных втулок, контактирующих друг с другом торцовыми поверхностями, одна из которых соединена со штоком 10 с воэможностью их относительного осевого перемещения, а отверстие другой втулки с нижней стороны заглушено. Установка содержит привод 12 вращения наковальни 4 вокруг вертикальнбй оси, совпадающей с вокруг вертикальной оси, с оппадающей с ocblo направляющей 3.

Платд>ирма 8 ccenèíånà с направля5 ющей 3 с помощью хвостовика 13 и подтянута к ней пружиной 14. Ползун 9 соединен с регулировочным винтом 15 для перемещения его вдоль платформы

8. Захваты 5 и 6 находятся на штоке

10 9 в подвешенном состоянии, обеспечи ваемом пружиной 16, и при этом не касаются поверхности наковальни 4. Наковальня 4 опирается на раму 2 через катки 17 и опорный подшипник 18, Для

15 подъема и сброса груза 1 имеется приспособление 19.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 12 и разгоняют наковальню до заданной скорости вращения, которая спределяется заданной скоростью роста срезающих цеформаций.

Сбрасывают груз 1 и наносят удар по

26 платформе 8. Под действием силы удара преодолевается сопротивление пружин

14 и платформа 8 перемещается в направлении наковальни 4. Захват 6 входит во взаимодейс1вие своей торцовой

Зд поверхностью с погерхностью вращаю-. щейся наковальни 4, при этом оба захвата 5 и 6 перемешаются относительно штока 10, так что захват > перемещается относительно штока 10 без вра— щения.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для ударных испытаний магериалов на сжатие со сдвигом.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей за счет регулирования распределения касательных напряжений.

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид, Установка содер>кит сбрасываемый груз 1, раму 2 с вертикальной направляющей 3 для груза 1, размещенную в нижней части рамы 2 наковальню 4 и захваты 5 и 6 для испытуемого образца 7.

Установка содержит также подвижную в вертикальном направлении платформу 8, размещенную между грузом 1 и наковальней 4, ползун 9, установленный с нижней стороны платформы 8 с возможностью перемещения перпендикулярно оси направляющей 3, шток 10, закрепленный на ползуне 9. Захваты 5 и 6 выполнены в виде двух соосных втулок, контактирующих одна с. другой торцовыми поверхностями, одна из которых соединена со штокс)м 10 с возмо>кностью их относительного осевого перемещения, при этом отверстие другой втулки с нижней стороны заглушено с помощью заглушки 11. Наковальня

4 выполнена в вице диска и связана с приводом 12 вращения наковальни 4 осью направляющей 3. Наковальня 4 разгоняется до заданной скорости, сбрась)вается груз 1 и платформа .8 перемещается в направлении наковальни 4.

Захват 6 взаимодействует с наковальней 4, шток 10 нагружает образец осевой нагрузкой, За счет силы трения между захватом 6 и наковальней 4 происходит относительное смещение захватов 5 и 6 и образец 7 нагружается дополнительно сдвигающей нагрузкой. Доля вращательного и линейного сдвига, т.е. закон расппеделения касательных напг>яжений. определяется положением ползуна 9 на платформе 8.

1 ил.

13 1 >Я47

Тираж 776

ВНИИПИ Заказ 4040/36

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Перемещение штока 10 вдоль Оси захватя 5 приводит к возникновению на образце 7 осевой ударной нагрузки, которая через заглушку 11 передается захвату б и прижимает его к по.верхности наковальни с усилием, обеспечивающим силу трения между xopiin: захвата 6 и поверхностью наковалы1и

4, достаточную для смещения захватя

6 относительно захвата 5 по плоскости их контакта, Характер смещения захвата б относительно захвата 5 зависит от расстояния оси захватов 5 и 6 от оси I.ращения наковальни 4. Если ось захватов

5 и б совпадает с осью вращения нак.— вальни 4, захват 6 вовлекается наковальней 4 только во Вряи«яте.1ьное цв71— жение, в результате чего образец ис— пытывает вращательный сдвиг. Если ось захватов 5 и б удалена от оси вращения «<яковлльни 4, захват б совершает линейное перемещение с поворотом относительно захвата 5, в ре- 7 зультате чего образец 7 нагружается одновременно линейным и Вра1цательным сдвигами.

Чем больше расстояние от оси наковальни 4 до оси захватов 5 и б, тем меньше поворот захвата 6 и болыие его линейное смещение, т. е, тем «еныие доля вращательного сдвига и больше доля линейного сдвига, При наибольшем расстоянии от оси вращения наковальни

3 а

4 получают деформапию, близкую к чистому линейному сдвигу. Положение ползуна 9 регулиру<ат винтом 15, Опыты проводят при различных соотношениях линейного и вращательного сдвигов,при различной ориентировке плоскостей напластования образца 7 относительно направления линейного сдвига, что достигается изменением расположения образца 7 в захватах 5 и 6, при. различных соотношениях скоростей осевой и срезающих деформаций, что достигается изменением скорости вращения наковальни 4, Образец 7 прикрепля<ат к внутренней поверхности втулок, например приклеивают, с таким расчетом, чтобы обеспечить контакт между втулками по торцовым и< 77ерхностя«7. Рлзмер1.1 и мо11«ность с 1 IH

Установка имеет широкие возможности, позволяющие проводить испытания на удлрнук1 осевук нагрузку и сдвиг, причем сдвиг двух чипов — вращательный и линейный при различных соотношениях деформлц1<и этих видов сдвигов, при различных соотношениях скоростей деформаций и Осево11 деформации. Для испытания сло 1стых материалов типа горных пород эти Возможности установки име1ат болыиое значение. Опыты с установкой позволя<ат определить энергоемкост« рлзрушения слоистых маТЕРИЯ11013 IIPII Р,I З.III.I!IÜà СООТНОШЕНИЯХ

ДефоPI <Я171нl Рл .1..1i<ч111и -"- В11;1ОВ ИЯГРУзки, Таким Обр:..In i, рлсш«1ряются эксплуата«1ио7п<ыс Воз <лжн ости установки, так как она поз«»:гнет регулировать рлс— пределеш«е кл с лтеиl I.III lõ н лпряжений.

Ф О p M y JI p..: 3 0 б р с т е н и я

Установка д:1я удлрных испытаний материалов нл сжатие со сдвигом, содержаи<яя сбрлс»i!Iacмый груз, раму с

Вертикя;«ьной II;Illp;17:.1яю.llcll цля груза, размешенну1а в . .1::I:.Ii cй части рамы наковалына и захваты;<ля испытуемого образца, о т л и :. я ю ш а я с я тем, что, с целью рясш1«ре11ия эксплуатлци— опных возмож1<остей зл счет регулирования распре;<елен;1я касательных напряжеш1й, онл снабжена подвижной в вертикал«,77с м нлпрлвле11ии платформой, размещенной между грузом и наковальней, ползуном, установленным с нижней стороны пллтф<-.рмы с возможностью перемещения перпендикулярно neil направляющeH штоком, зBI