Установка для ударных испытаний образцов

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Целью изобретения является испытание образцов на воздействие нагрузки с увеличивающейся зоной приложения. Установка содержит сбрасываемую на образец 4 массу, включающую установленный вверх дном стакан 9, размещенные в нем и телескопически соединенные ударники 6,7 и 8 и фиксаторы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) (5» 4 0 01 N 3/30

«Л

- ° 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4,(ф «у г: (l4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4119719/25-28 (22) 16.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. ((4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 783617, кл. G 01 М 7/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР 491873, кл. G 01 N 3/30, 1973. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов.

Целью изобретения является испытание образцов на воздействие нагрузки с увеличивающейся зоной приложения.

Установка содержит сбрасываемую на образец 4 массу, включающую установленный вверх дном стакан 9, размещенные в нем и телескопически соединенные ударники 6,7 и 8 и фиксаторы

13705 ударников. Фиксаторы ударников 7 и 8 выполнены в виде разрывных элементов

11 и 12, соединяющих ударники 7 и 8 с дном стакана 9. Разрушающая нагрузка элемента 12 больше, чем нагрузка элемента 11. Рабочий торец ударника ,6 расположен ниже рабочих торцов ударников 7 и 8. Полость между торцами ударников 6,7 и 8 и дном стакана 9

10 заполнена жидкостью 13. При сбросе массы первым наносит удар по образцу

4 ударник 6, а затем вследствие повышения давления в жидкости 13 и последовательного разрушения элементов 11 и 12 — ударники 7 и 8. Тем самым образец подвергается воздействию ударной нагрузки с радиально увеличивающейся зоной приложения. 1 ил. °

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для ударных испытаний образцов.

Целью изобретения является испы5 тание образцов на воздействие нагрузки с увеличивающейся зоной приложения.

На чертеже изображена предложенная установка, общий вид. 10

Установка содержит основание- 1, установленную на нем наковальню 2 с приспособлением 3 для размещения образца 4, установленную в направляющих 5 сбрасываемую на образец 4 мас- 15 су, включающую телескопически соединенные ударники 6,7 и 8, установленный кверху дном стакан 9, в котором размещены ударники 6,7 и 8, фиксаторы ударников 6,7 и 8, механизм 10 подъема и спуска сбрасываемой массы.

Фиксаторы обеспечивают последовательное освобождение ударников 6,7 и 8 и выполнены, кроме фиксатора центрального ударника 6, в виде разрывных 25 элементов 11 и 12, соединяющих ударники 7 и 8 с дном стакана 9, фиксатор ударника 6 представляет собой кольцевые уплотнялцие прокладки (не показаны) . 30

Разрушающая нагрузка разрывного элемента 12 больше, чем нагрузка элемента 11. Рабочий торец центрального ударника расположен ниже рабочих торцов ударников 7 и 8. Между торцами ударников 6,7 и 8 и дном стакана 9 имеется полость для заполнения ее жидкостью 13. Сбрасываемая масса имеет съемный груз 14.

Установка работает следукнцим обра- 40 эом.

Механизмом 10 поднимают сбрасываемую массу на заданную высоту, после чего происходит сброс массы. Ударник

6 наносит первый удар по образцу 4 и прекращает движение. Ударники 7 и

8 и груз 14 продолжают движение вниз, в результате чего в жидкости 18 возникает давление, стремящееся переместить ударники 7 и 8. При определении давления происходит разрушение разрывных элементов 11. После разрушения разрывных элементов 11 под действием давления жидкости ударник

7 приобретает дополнительную скорость и наносит удар по образцу 4, после чего также, как и ударник 6, прекращает перемещение. В жидкости

13 вновь нарастает давление до значения, при котором происходит разрушение разрывных эелементов 12. Ударник 8 ускоряет и наносит следующий удар по образцу 4. Этот удар является разрушающим для образца 4.

Для приведения установки в исходное состояние снимают груз 14 и устанавливают новые разрывные элементы

11 и 12, рассчитанные на другие разрушающие нагрузки. Устанавливают на прежнее место груз 14 и с помощью механизма 10 фиксируют исходное положение сбрасываемой массы. Повторяют опыт при новых усилиях нагружения на каждой зоне. Изменением начальной высоты подъема изменяют скорость нагружения образца 4 и частоту нанесения повторных ударов. Получают различные соотношения между скоростью распространения волны деформации (упругой, пластической) и ско13705

15

25

Составитель В.Мешковский

Техред А. Кравчук Корректор М.Максимишинец

Редактор М.Келемеш

Заказ 412/42

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ростью распространения зоны нагружения образца 4 в радиальном направлении. Находят наилучшее соотноше,— ние между этими скоростями, обеспечивающее наименьшие энергозатраты на разрушение материала. Разрывные элементы готовят из металлических стержней с разрывной шейкой различных диаметров.

Установка обеспечивает новый вид нагружения образца, создается нагружение образца 4 серией ударов с изменением места приложения ударной нагрузки путем увеличения зоны нагружения в радиальных направлениях.

Параметры нагружения регулируются в широких пределах, что позволяет достоверно исследовать зависимость энергоемкости разрушения от соотношения скоростей распространения волн деформации и эоны нагружения. Это будет способствовать разработке новых способов разрушения горных пород, усовершенствованию известных конструкций породоразрушающих механизмов.

Формула изобретения

Установка для ударных испытаний образцов, содержащая основание, установленную на нем наковальню для размещения образца, сбрасываемую на образец массу, включающую телескопически соединенные ударники, и фиксаторы ударников, обеспечивающие их последовательное освобождение, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью испытаний образцов на воздействие нагрузки с увеличивающейся зоной приложения, оно снабжено установленными вверх дном стаканом, в котором размещены ударники, фиксаторы, кроме фиксатора центрального ударника, выполнены в виде разрывных элементов с увеличивающимися от центра разрушающими нагрузками, соединяющих ударники с дном стакана, рабочий торец центрального ударника расположен ниже рабочих торцов остальных ударников, а между торцами ударников и дном стакана имеется полость для заполнения ее жидкостью.