Установка для динамических испытаний материалов

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, преимущественно горных пород. Целью изобретения является определение прочности при динамическом сжатии неравномерно напряженного материала с последующей разгрузкой от динамического сжатия. Сущность изобретения заключается в динамическом сжатии образца 3, установленного внутри ротора 7 на некотором расстоянии от его оси вращения и испытывающего действие неравномерных по его длине центробежных сил, создающих неравномерную напряженность материала. Динамическое сжатие напряженного образца 3 осуществляется при резкой остановке вращающегося барабана 10 при полном сматывании гибкого элемента 12 с барабана 9. Установленный на роторе элемент 6, взаимодействующий с рабочим профилем 11 кулачка 4, динамически сжимает образец 3. После одного оборота ротора 7 барабан 10 с гайкой смещается по резьбовому участку вала в осевом направлении , благодаря чему образец разгружается и предотвращается повторное нагружение. 2 ил. «э

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 01 N 3 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4048247/25-28 (22) 07.04.86 (46) 07.06.88. Вюл. № 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1112248, кл. G 01 М 7/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 957052, кл. G 01 М 7/00, 1980. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, преимущественно горных пород. Целью изобретения является определение прочности при динамическом сжатии неравномерно напряженного материала с последующей разгрузкой

„.SU» 1401340 А1 от динамического сжатия. Сущность изобретения заключается в динамическом сжатии образца 3, установленного внутри ротора 7 на некотором расстоянии от его оси вращения и испытывающего действие неравномерных по его длине центробежных сил, создающих неравномерную напряженность материала. Динамическое сжатие напряженного образца 3 осуществляется при резкой остановке вращающегося барабана 10 при полном сматывании гибкого элемента 12 с барабана 9. Установленный на роторе элемент 6. взаимодействующий с рабочим профилем 11 кулачка 4, динамически сжимает образец 3. После одного оборота ротора 7 барабан 10 с гайкой смещается по резьбовому участку вала в осевом направлении, благодаря чему образец разгружается и предотвращается повторное нагружение. 2 ил.

1401340

Формула изобретения

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для динаМического испытания материалов, главным образом горных пород.

Целью изобретения является определен не прочности материала при динамическом с катии неравномерно напряженного матер иала с последующей разгрузкой от динаь ического сжатия.

На фиг. 1 схематично изображена устан вка, обгций вид, частичный разрез по рот ру; на фиг. 2 — то же, вид сверху, частичн и разрез.

Установка содержит активный и пассивн tA захваты 1 и 2 образца 3 испытуемого, атериала, устройство для динамического д формирования образца 3, включающее к лачок 4, привод 5 его вращения и контакт рующий с кулачком 4 элемент 6 передачи н грузки на образец 3.

Устройство снабжено ротором 7, на котор м по радиусу со смещением в одну сторону о оси вращения ротора 7 установлены зах аты 1 и 2 образца 3 и элемент 6 передачи н грузки, и установленным на оси 8 барабан м 9. Кулачок 4 выполнен в виде барабана 10 с внутренним рабочим профилем 11 и кинематически связан с барабаном 9, устан вленным на оси 8, посредством сматывае. ого с барабана 9 гибкого элемента 12, коны 13 и 14 которого закреплены на барабан х 9 и 10, ротор 7 размещен внутри кулачк 4 и имеет общий с ним привод 5 вращения, а кулачок 4 установлен на приводном валу 15 п средством гайки 16, навинченной на резьб вой участок 17 приводного вала 13 и податой пружиной 18, при этом шаг резьбов го соединения гайки 14 с приводным вал м 13 выбран из условия вывода рабочего п офиля кулачка 4 из контакта с элементом 6 п сле передачи нагрузки за один оборот ротора 7 относительно кулачка 4. Между элементом 6 и образцом 3 могут устанавливаться прокладки 19 для регулирования предельной величины деформации образЦа 3.

Установка работает следующим образом.

Образец 3 испытуемого материала помещается в ротор 7 между захватами 1 и 2 и с помощью прокладок 19 устанавливается п редельная величина деформации образца 3.

Ротор 7 устанавливается так, чтобы элемент

6 находился на начальном участке профиля 11, и поворачивается затем до выбора зазора между захватами 1 и 2 и образцом 3.

Г ключается привод 5 установки, приводной в ал 15 и ротор 7 установки за счет сил в контакте элемента.6 с профилем 11 и в резьб!овом соединении 17 начинают вращать барабан 10 и через гибкий элемент 12 барабан 9. При достижении заданной вели5

1I5

50 чины скорости вращения ротора 7 на испытуемый образец действуют неравномерные по его длине центробежные силы инерции, создающие в нем неравномерное напряжение. После полного сматывания гибкого элемента 12 с барабана 9 за счет закрепления на нем конца 13 гибкого элемента 12 происходит резкий останов барабана 10, при этом ротор 7, преодолевая силы трения, начинает двигаться относительно барабана 10 и динамически сжимать образец 3, создавая в нем совместно с центробежными силами напряженное состояние сжатия.

При этом ротор 7, поворачиваясь относительно барабана 10 за счет резьбового соединения 17 вала 15 и гайки 16, заставляет барабан 10 смещаться вдоль вала 15 с тем, чтобы к концу движения элемента 6 по профилю 11 осуществить вывод кулачка 4 из зацепления с элементом 6 для разгрузки и предотвращения повторного нагружения образца 3.

Такая конструкция установки обеспечивает определение прочности материала при динамическом сжатии неравномерно напряженного материала с последующей разгрузкой.

Установка для динамических испытаний материалов, содержащая активный и пассивный захваты образца испытуемого материала, устройство для динамического деформирования образца, включающее кулачок, привод его вращения и контактирующий с кулачком элемент передачи нагрузки на образец, отличающаяся тем, что, с целью определения прочности при динамическом сжатии неравномерно напряженного материала с последующей разгрузкой от динамического сжатия, она снабжена ротором, на котором по радиусу со смещением в одну сторону от оси вращения ротора установлены захваты образца и элемент передачи нагрузки, и установленным на оси барабаном, кулачок выполнен в виде барабана с внутренним рабочим профилем и кинематически связан с барабаном, установленным на оси, посредством сматываемого с этого барабана гибкого элемента, концы которого закреплены на барабанах, ротор размещен внутри кулачка и имеет общий с ним привод вращения, а кулачок установлен на приводном валу посредством гайки, навинченной на резьбовой участок приводного вала, при этом шаг резьбового соединения гайки с приводным валом выбран из условия вывода рабочего профиля кулачка из контакта с элементом для передачи нагрузки за один оборот ротора относительно кулачка.

1401340

Составитель В. Фомин

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 2534/41 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул Проектная, 4