Центробежная установка для испытания образцов

 

Изобретение относится к установкам для испытания преимущественно много фазных образцов материалов на прочность Цель изобретения - расширение фхнкцио нальных возможностей за счет нагружения центробежным сипием не топько обоих, но и одного из образное при его взаимодеи ствии с образцом, нагруженным ста тическим растягивающим усилием На корт се 1 установлены две платформы 2, 3 с при водами 4, 5 и вращения, направпяющими 8 9, захватами 12-15 дтя образцов 16 17, гибкими тягами 18, 19 и 22 23, связанными шарниром 26 На центро бежных грузах 10, 11 установлены фиксаторы 27, 28, якоря 31 32 которых подпрчжи нены к зубчатым 29, 30 на направ тяющих 8 9 При вращении одной из таг форм с отключенным фиксатором на i p ie центробежным сипием один из взаимодейств ющих образцов второй обра зец статическим растягивающим усипием При вращении обеих татформ центробежным силием оба об разца 1 ил (Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4663890/28 (22) 21.03.89 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 620.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1425523, кл. G 01 N 3/34, 1987. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к установкам для испытания преимущественно многофазных образцов материалов на прочность.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет нагружения центробежным усилием не только обоих, но

„„SU„, 1629796 A 1

2 и одного из образцов при его взаимодействии с другим образцом, нагруженным статическим растягивающим усилием. На корпусе 1 установлены две платформы 2, 3 с приводами 4, 5 их вращения, направляющими 8, 9, захватами 12 — 15 для образцов 16, 17, гибкими тягами 18, 19 и ползунами 22, 23, связанными шарниром 26. На центробежных грузах 10, 11 установлены фиксаторы 27, 28, якоря 31, 32 которых подпружинены к зубчатым выступам 29, 30 на направляюн их 8, 9. При вращении одной из платформ с отключенным фиксатором на грузе центробежным усилием нагружен один из взаимодействующих образцов, второй образец нагружен статическим растягивающим усилием. При вращении обеих платформ центробежным усилием нагружены оба образца. 1 ил.

1629796

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов и изделий на прочность.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет нагружения центробежным усилием не только обоих, но и одного из образцов при его взаимодействии с другим образцом, нагруженным статическим растягивающим усилием.

На чертеже изображена установка, общий вид.

Центробежная установка для испытания образцов состоит из корпуса 1, в котором установлены две соосные платформы 2 и 3 с приводами 4 и 5 их вращения. Платформы 2 и 3 закреплены на соосных валах 6 и 7 приводов 4 и 5, причем каждая из них имеет свою радиальную направляющую 8 и 9 для центробежных грузов 10 и 11, связанных с захватами 12 и 13.

Другие захваты 14 и 15 для соответствующих концов образцов 16 и 17 соединены с одним концом гибких тяг 18 и 19, огибающих блоки 20 и 21. Другие концы тяг 18 и 19 закреплены на ползунах 22 и 23, установленных в дополнительных направляющих 24 и 25 и соединенных между собой шарниром 26. На грузах 10 и 11 закреплены фиксаторы, выполненные в виде электромагнитных катушек 27 и 28 с подпружиненными к зубчатым выступам 29 и 30 на направляющих 8 и 9 якорями 31 и 32. Дополнительные направляющие 24 и 25 соединены между собой с помощью центрирующей муфты 33.

Установка работает следующим образом.

Включают фиксатор 28, например на грузе 11, и выключают фиксатор 27 íà t.рузе 10. Включают привод 4 вращения и приводят во вращение платформу 2 с направляющей 8, захватами 12 и 14, грузом 10 и образцом 16. Груз 10, соединенный с захватом 12, создает центробежную нагрузку на образце 16, неравномерно распределенную по его длине так, что наибольшие растягивающие напряжения действуют вблизи захвата 14, и где приращение напряжений возникает за счет вращения массы образца.

Усилие, равное усилию на захвате 14, передается посредством тяг !8 и 19, ползунов

22 и 23 и шарнира 26 на захват 15 и нагружает образец 17 одинаковыми по его длине растягивающими напряжениями, равными напряжениям вблизи захвата 14 на образце 16. Осуществляется взаимодействие между образцом 16, нагруженным центробежным усилием, и образцом 17, не нагруженным центробежным усилием.

Фиксируют разность в напряженно-деформированном состоянии образцов с помощью известных силоизмерителей и деформометров. Доводят уровень нагрузки до разрушающей и наблюдают за процессом разрушения взаимодействующих образцов, за характером разрушения. При необходимости включают фиксатор 27, выключают фиксатор 28 и приводят во вращение платформу 3 приводом 5, а платформу 2 останавливают. При этом центробежным усилием нагружают образец 17, а образец 16 избавляют от действия центробежного усилия при таком же взаимодействии между образцами.

При вращении обеих платформ взаимодействие осуществляется между двумя образцами, нагруженными одинаковыми (при равных скоростях вращения и радиусах вращения образцов) или различными центробежными усилиями. Во втором случае фиксируют положение захвата, образец которого вращается с меньшей скоростью. Ползуны 22 и 23 вращаются относительно своей оси каждый вместе со своей дополнительной направляющей 24 и 25.

Использование установки позволит исследовать новый вид взаимодействия образцов — при нагружении одного из них центробежным усилием. Этот вид взаимодействия имеет большое значение при испытании многофазных образцов, когда центробежное усилие неравномерно распределяет подвижные фазы (жидкости, газы) по скелету материала образца.

Формула изобретения

Центробежная установка для испытания образцов, содержащая корпус и установленные в нем две соосные платформы с приводами их вращения, направляющую, радиальное закрепленную на одной из платформ, две пары захватов для соответствующих концов двух образцов, одна из которых установлена в направляющей, два центробеж ных груза, каждый из которых соединен с наиболее удаленным от оси вращения платформ захватом соответствующей пары, и две гибкие тяги, один конец каждой из которых соединен с другим захватом соответствующей пары, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет нагружения центробежным усилием не только обоих, но и одного из образцов при его взаимодействии с другим образцом, нагруженным статическим растягивающим усилием, она снабжена второй направляющей, радиально закрепленной на другой платформе, двумя блоками, каждый из которых закреплен на ссютветствующей платформе касательно оси соответствующей направляющей и оси вращения платформ, двумя дополнительными направляющими, закрепленными на соответствующих платформах соосно с ними, и двумя шарнирно соединенными между собой ползунами, каждый из которых установлен в соответствующей дополнительной направляющеи, а каждая из гибких тяг огибает соответствующий блок и соединена другим концом с соответствующим ползуном.