Стенд для ударных испытаний материалов

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности образцов горных пород. Цель изобретения - расширение технол. возможное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) 1

ot 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4200992/22-03 (22) 27.02.87 (46) 23,09,88. Бюл. М 35 (75) Е.В.Лодус (53) 620.176.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1293521, кл. Е 21 С 39/00, 1985, (ц 4 G Ol N 3/30//F. 21 С 39/00 (54) СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАН1ф 11А—

ТЕ РИАЛОВ (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности образцов горных пород. Цель изобретения — расширение технол. воэможнос1425520 тей стенда путем регулирования параметров упругого восстановления образца при повторных ударах. На вертикальных направляющих 2 основания 1 установлен груз (Г) 10 с упором 11. .Вдоль направляющих 2 установлена с возможностью вращения, силовая пружина (СП) 4, витки которой взаимодейст-! вуют с упоррм 11. Двигатель 5 через редуктор 6, цепную передачу 7 и втулку 8 связан с СП 4. Захваты 12 и

13 для образца 14 закреплены на Г

,10, а захват 15 предназначен для вза имодействия с наковальней 3 установФ

|ленной на основании 1. Двигателем 5 приводят во вращение СП 4, При этом

Изобретение относится к механике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытания образцов горных пород и других материалов на прочность под действием ударных нагрузок.

Цель изобретения - расширение технологических воэможностей стенда путем регулирования параметров упругого:восстановления образца при повторных ударах.

На чертеже показана схема стенда для ударных испытаний материалов.

Стенд содержит основание 1 с вертикальныии направляющими 2, наковальню 3, закрепленную на основании 1, силовую пружину 4, установленную вдоль направляющих 2 с воэможностью вращения вокруг своей оси, привод вращения пружины А, включающий дви- . гатель 5, редуктор 6 и цепную передачу 7, связываюшую редуктор 6 с втулкой 8, на которой закреплен конец пружины 4, регулятор 9 усилия поджа" тия пружины 4, установленный на направляющих 2 груз 10. с упором 11, контактирующим с витками пружины 4; захваты 12 и 13 для образца 14, закреп" ленные на противоположных сторонах груза 10 и захват 15 в форме ударника для образца 14. При использовании захвата 13 в качестве наковальни может использоваться втулка 16, Конец пруупор 11 перемещает Г 10 вместе с образцом 14 к наковальне 3. При ударе захвата 15 по наковальне 3 образец

14 упруго деформируется ударным усилием. За счет последующего упругого восстановления образца 14 Г 10 отскакивает от наковальни 3, деформируя

СП 4 в осевом направлении. После ряда повторных ударов отскоки прекращаются и вращение СП 4 приводит к росту сжимающего усилия на образце 14 до

его разрушения. Регулирование параметров упругого восстановления образца 14 осуществляется изменением скорости вращения СП 4 и начального положения Г 10. 1 ил. жины 4 и втулка 8 установлены на опорных подшипниках 17.

Стенд работает следующим образом.

Включают двигатель 5 и через редуктор 6, цепную передачу 7 и втулку

8 вращают пружину 4 вокруг своей оси. При вращении пружины 4 упор 11 приводит в движение груз 10 перемеща-: ющийся вместе с образцом 14 в направлении наковальни 3 с увеличивающейся скоростью по мере роста скорости вращения пружины 4.

При приближении образца 14 к наковальне 3 ударник 15 наносит удар по наковальне 3 и упруго деформирует образец 14 импульсом, величина которого зависит от скорости перемещения образца 14 и груза 10 к моменту удара и массой образца 14 и груза 10. Затем происходит упругое восстановление образца 14, в результате которого образец 14 отталкивает груз 10 от наковальни 3 и груз 10 приходит в обратное движение вместе с образцом 14, Пружина 4 в это время продолжает вращение, длина витков между концом, закрепленным на, втулке 8 и упором ll уменьшается,.происходит растяжение пружины 4 на этом участке и возрастание сопротивления обратному перемещению груза 10. Происходит гашение энергии отскока тем большее, чем выше скорость вращения пружины, ее жест1425520

Формула и з о б р е т ения

Составитель В. Тальвойш

Редактор Г.Волкова Техред Л.дидык

Ъ Корректор М.Демчик

Подписное

Тираж 847 Заказ 4760/39

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 кость. При равенстве остаточной энергии упругого отскока и энергии со стороны пружины 4 движение груза 10 прекращается и груз 10 начинает раэ5 гон в направлении наковальни 3 с новым ударом образца 14. Пружина 4 продолжает вращение и повторный отскок происходит при большей энергии гашения со стороны пружины 4. 10

После ряда повторных ударов отскоки прекращаются и продолжающееся вра" щение пружины 4 приводит к росту сжимающего усилия на образце 14 до его разрушения. В процессе опыта фиксиру- 15 ют число повторных ударов, их величину, скорость вращения пружины 4, деформацию пружины 4 во время разрушения образца 14, диаграмму деформирования образца и характер его разру- 2О шения. Следующий oIIbET проводят при новой скоростч вращения пружины 4 и новой начальной деформации пружины 4, При этом получают новые значения seличин энергии гашения повторных отскоков, так как изменяется скорость нарастания энергии сопротивления пружины 4. Этим регулируются параметры энергии упругого восстановления образца и изменяется приток энергии при окончательном его разрушении.

При закреплении образца 14 в захвате 13 в энергию гашения вносит вклад вес груза 10, который увеличивает при таком расположении образца 14 энергию разгона при повторных ударах.

Это позволяет дополнительно регулировать параметры энергии упругого восо становления образца.

В стенде используется витая цилиндрическая пружина, характеристика которой подбирается из условия обеспечения разрушения испытуемого образца.

Изобретение позволяет выполнять испытания с регулируемой энергией гашения повторных ударов и с окончательным разрушением образца после серии повторных ударов упругого восстановления. Такие испытания дают воз0 можность исследования баланса, энергии разрушения материалов при повторной реализации упругой энергии, что найдет прчменение в прогнозе объемов и характера разрушения при обрушениях в горной механике.

Стенд для ударных испытаний материалов, содержащий основание с вертикальными направляющими, грув, уста новленный на направляющих, наковальню, закрепленную на основании, захваты для образца и силовую пружину с регулятором усилия поджатия, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей стенда путем регулирования параметров упругого восстановления образца при повторных ударах, он снабжен приводом вращения силовой пружины, при этом силовая пружина установлена вдоль направляпащнх с воэможностью вращения вокруг своей оси, а груз выполнен с упором, контактирукяцим с витками силовой пружины.