Установка для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез

 

Изобретение относится к установкам для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения испытания не только при постоянных, но и при переменных направлениях реза в плоскости поперечного сечения обрачца„ На основании 1 установлены зaxil 22 ват 2 в виде втулки для образца 3, механизм нагружения в виде резца 10, жестко связанного с барабаном 5, механизм осевого перемещения образца во втулке в виде рейки 6, барабана 5 с фрикционной накладкой 7, предназначенной для периодического взаимодействия с рейкой 6, механизм поворота обрачца в виде захвата 13, закрепленного на шестерне 18, взаимодействующей с валом-шестерней 17, пары конических колес 14 и 15,и второй фрикционной накладки 16 на колесе 14, предназначенной для периодического взаимодействия с поверхностью колеса 15,поворота вала-шестерни 17, шестерни 18 с захватом 13 и образцом 3„ Таким образом, изменяют направление перемещения резца 10 в плоскости поперечного сечения образца 3, т0ес направление реза Перемещение образца во втулке производится рейкой 6„ 1 з.По ф-лы, 2 ил (Л оэ 00 ел о з

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

06l А1 (191 (11) (1) (01 К 3/34 // Е 21 С 39/00

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445271/28 (22) 22„06.88 (46) 15.03.91. Бюл. 1(10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620. 178(088„8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1557478, кл. G 01 N 3/24, 1988. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИС1П)(ТАКИ СТЕРЖНЕВЫХ ОБРАЗЦОВ ИАТЕРИА110В НА (10СЛОИНЫЙ СРЕЗ (57) Изобретение относится к установкам для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез и позволяет расширить функциональные воэможности sa счет обеспечения испытания не только при постоянных, но и при переменных направлениях реза в плосКости поперечного сечения образца. На основании 1 установлены зах11 22 21 20

2 ват 2 в виде втулки для образца 3, механизм нагружения в виде резца 10, жестко связанного с барабаном 5, механизм осевого перемещения образца во втулке в виде рейки 6, барабана 5 с фрнкционной накладкой 7, предназначенной для периодического взаимодействия с рейкой 6, механизм поворота образца в виде захвата 13, закрепленного на шестерне 18, взаимодействующей с валом-шестерней 17, пары конических колес 14 и 15,и второй фрнкционной накладки 16 на колесе 14, предназначенной для периодического взаимодействия с поверхностью колеса 15,поворота вала-шестерни 17, шестерни 18 с захватом 13 и образцом 3. Таким образом, изменяют направление перемещения резца 10 в плоскости поперечного сечения образца 3, т.е. направление реза. IIep eщение образца во втулке производится рейкой 6. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1635061

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям образцов материалов, преимущественно горных пород и грунтов на

У

5 прочность.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения испытания »е только при постоянных, но и при переменных направлениях реза в плоскости поперечного сечения образца.

На фиг,1 представлена схема установки, вид сбоку; на фиг,2 — то же, вид сверху. 15

Установка для испытания стержневых образцов материалов нв послойный срез содержит основание и установленные на нем захват 2 в виде втуJ1 ки, предназначенной для >хватывания 2р образца 3, механизм осевого пере»ещения образца во втулке, включдющий приводной вал 4, соединенный с ним барабан 5, рейку 6 и фрикционную накладку 7, закрепленную на барабане 5 25 и предназначенную для периодического взаимодействия с рейкой 6, привод

8 барабана, связанный с приводным валом 4 посредством управляемой муфты 9 сцепления, механизм нагружения в виде резца 10, жестко связанного

Ю с барабаном 5, маховик 11, связанный с приводным валом 4 посредством второй управляемой муфты 12 смеще— ния, соосный первому второй захват

13 для конца образца 3, связанный концом рейки б„ механизм вращения образца вокруг своей оси, вьитолненной в виде двух имекицил пересекающиеся под пряьа.м углом оси, конических колес 14 и 15, первое из которых (14) закреплено на приводном валу 4, а ось второго колеса (15) параллельна оси захватов, второй фрикци<>иной накладки 16, закрепленной л» нов рхности первого колеса 1 -. и предназначенной для периодического взаимод<;йствия с поверхностью второго колеса 15, прямозубого вала-шестерни

17 соединенного с вторым колесом

15 и установленного соосио «му, и шестерни 18, уст ановле1ик "; i a конце рейки 6 соосно ззхвз гам 2 и 13 и жестко связанной с захватом 13. Кроме того, установка снабжена тремя связан-ными одна с другои -.оническ ми шес5» тернями 19-21, одна и". которых (19)

"зкреплена на конце иииводного вази

4 соос о ему, вторая 2-0) свя:-авв с приводом 8 вращения барабана, третья (21) — с маховиком 11 и установ.лена соосно ему, и двумя дополнительными управляемыми муфтами 22 и 23 сцепления, одна из которых (22) установлена между маховиком 11 и третьей конической шестерней (21), а другая (23) — между валом-шестерней 17 и соединенным с ним коническим коле-.. сом 15.

Установка работает следующим образом.

Включают привод 8 и через муфты

9 и 12 вращают вал 4 с колесом 14 и барабаном 5. При повороте барабана резец 10 производит срез слоя образца 3, после чего накладка 7 взаимодействует с рейкой 6 и перемещает ее в осевом направлении вместе с шестерней 18, захватом 13 и образцом 3. (одновременно накладка 16 взаимодействует с колесом 15 и через муфту 23 поворачивает вал-шестерню 17, в результате чего поворачивается шестерня 18 с захватом 13 и образцом 3.

Последний совершает осевое перемещение на заданное расстояние, равное толщине срезаемого слоя, и поворот на угол, равный углу поворота направления реза. За время поворота резца изменяют при необходимости скорость вращения вала 4, и новый срез по новому направлению производят с новой скоростью среза.

Для испытания при неизменном направлении реза выключают муфту 23, после чего шестерня 18 перемещается вдоль прямозубого вала-шестерни 17 без поворотов.

Для исследования энергопоглощения материалом образца выключают муфту

12 и посредством муфт 9 и 22 приводом разгоняют маховик 11 до заданной скорости вращения, при которой на маховике создается заданный запас энергии„ Затем выключают муфту 9 и включают муфту 12, после чего послойный срез происходит под действием запасенной маховиком энергии. Испытания проводят как при изменяющемся, так и ири и >сталином направлении ре» за в плоскости поперечного сечения образца.

Толщину слоев среза регулируют длиной накладки 7, величину угла поворота направления реза — длиной накладки 16.

1635061

Расширение функциональных возможностей установки позволяет исследовать на ней влияние изменения направления реза на параметры разрушения. При исследовании горных пород и грунтов определяют оптимальные углы поворота направления послойного реза, обеспечивающие наииеньшие знергозатраты при разрушении. Результаты используют при разработке новых конструкций механизмов разрушения срезом, при выборе оптимальных режимов работы породоразрушающих механизмов.

Формула изобретения

1. Установка для испытания стержневых образцов материалов на послойный срез, содержащая основание н установленные на неи захват в виде

1 втулки, предназначенной для охватывания образца, механизм осевого перемещения образца во втулке, включающий приводной вал, соединенный с нни . барабан, рейку и фрикционную накладку, закрепленную па барабане и предназначенную для периодического взаимодействия с рейкой, привод вращения барабана, связанный с приводныи валом посредствои управляемой муфты сцепления, механизм нагружения в виде резца, жестко связанного с барабаном, маховик, связанный с приводньвч валом посредством второй управляемой муфты сцепления, н соосный первому второй захват для конца образца, связанньп с концси рейки, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных

5 возможностей путем обеспечения испытания не только при постоянных, но н при переменных направлениях реза в плоскости поперечного сечения образца, она снабжена механизмом вращения в виде двух имеющих пересекающиеся под прямым углом оси конических колес, первое из которых закреплено на приводном валу, а ось второго параллельна оси захватов, второй фрикционной накладки, закрепленной на поверхности первого колеса и предназначенной для периодического взаимо.-, действия с поверхностью второго колеса, соединенного с последним и ус20 тановленного соосно еиу прямоэубого вала-шестерни и шестерни, установленной на конце рейки соосно захватаи, предназначенной для взаимодействия с валом-шестерней и жестко свя25 эанной с вторым захватои.

2. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена тремя связанныин одна с другой коническими шестернями, одна из которых закреплена на конце приводного вала соосно ему, вторая связана с приводом вращения барабана, третья— с маховиком и установлена соосно ему, и двумя дополнительныии управляемыми муфтами сцепления, одна иэ кото35 рых установлена между маховиком и третьей конической шестерней, а дру1 гая — между валом-шестерней н соеди ненным с ним коническим колесом.