Установка для испытания образцов на сжатие с контролем скорости деформации образца

 

О П И С A Н И Е

И ЗОЬееЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (tlat 9 l l 208

Союз Соаетсиик

Социапистичесиик республик (64 ) Дополнительное к авт. свип-ву(22) Заявлено1 8.08,80 (24 ) .2974429/25-28 (5 )IN. Кл. с присоединением заявки №

g, n) и 3У08 евеударетееМ квметет

СССР ае делен кзобретени44 и вткрмтв44 (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень № 9

Дата опубликования опнсания07.03.82 (53) УД К 620.1 73 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Ставрогин, Е.Д. Певзнер и Б.Г. Тарасов

; °

Г

Всесоюзный ордена Трудового Красного Зна енн " "" ""-.К т научно-исследовательский институт горной r мех1никя:, :„ ",::i.;., н маркшейдерского цела (74) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ HA СЖАТИЕ

С КОНТРОЛЕМ СКОРОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ОБРАЗЦА

Изобретение отно< ится к испытательной технике и предназначено цля испытания образцов, горных порол по предела и за пределом прочности в лабораторных условиях.

Известна установка пля испытания образцов на сжатие с контролем скорости деформации образца, содержащая силовую раму, нагрузочный гидродомкрат, размещенный на силовой раме, систему слежеS0 ния за скоростью деформации образца и систему разгрузки в виде электроклапана, связанную трубопроводом с рабочей полостью нагрузочного гидропомкрата l).

Недостатком установки является низ!

5 кая жесткость нагружаюшей системы и недостаточное быстродействие системы разгрузки. Это вызвано тем, что нагрузка на образец создается гипродомкратом, в котором при этом запасается

20 большой обьем сжатой жидкости, упругая энергия которой с высокой скоростью выделяется при потере несущей способности образцом за пределом прочности, а также тем, что гидродомкрат размещен на силовой раме.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и постигаемому результату является установка пля испытания образцов на сжатие с контролем скорости деформации образца, содержащая силовую раму, гидродомкрат, источник давления, источник периодической подачи жидкости к гидропомкрату, нагружаю.ший узел в випе самотормозшнейся клиновой пары, механизм осадки штока гипродомкрата, блок слежения за скоростью деформации и блок разгрузки(2). ф

Недостатком этой установки являются невысокие производительность и надежность, а также сложность конструкция, обусловленная тем, что при резком уве» личении скорости деформации в момент разрушения хрупкого образца сброс нагрузки и, следовательно, замедление скорости деформации осуществляется перемещением нагружающей клиновой пары в об» ратном направлении с помощью разгру3 911208 . 4 зочного гидрод мкрата и тем, что в мо трубопроводом 23 с источником 24 давмент разгрузки происходит отключение ления, на трубопроводе 23 установлен пагружаюшего механизма. вентиль 25.

Пель изобретения — повышение произ Установка работает следуюшим образом. водит льн сти, надежности и упрошение Между нагружаюшими клинями сам конструкции. тормозяшейся клиновой лары 3 и рамой

Поставленная цель достигается тем, 1 устанавливается образец 2. Параллельчто в установке для испытания образцов но. с ним устанавливается тенэометричесна сжатие с контролем скорости деформа- кий датчик 13 деформации. В полость 21 ции образца, содержашей силовую раму, 1я. между бандажом 20 и рамой 1 с помо-. гидродомкрат, источник давления, . ис- шыо источника 24 давления подается точник периодической подачи жидкости к среда под давлением, в результате что дродомкрату нагружаюшей узел в! уменьшаются размеры рабочего простран5. виде самотормозяшейся клиновой пары, ства рамы 1. Перекрывается вентиль 2 механизм осадки штока гидродомкрата, >5 Задается определенная скор с ь деформаблока слежения за скоростью деформации ции образца 2, определяемая частотой и блок разгрузки, блок разгрузхи выпол- нагружаюших импульсов, подаваемых иснен в виде клапана слива, связанного с . точником 12 в гидродомкрат 7 (электблоком слежения за скоростью деформа- рическая схема, обесцечивакяцая заданную ции кольцевого бандажа, установленного частоту пульсации Насоса на рисунке Be

3 26 ча силовой раме, образуюшего с ней гер- показана). Между нагружаюшими пу метичную полость, соединенную с источ- сами блоком слежения производится опником давления и клапаном слива. рос датчика 13 деформапии. Скорость

На фиг. 1 изображена установка для деформации в эти моменты равна нулю. испытания образцов на сжатие с контр 2> Нагружаюший импульс осушествляетлем скорости деформации образца, обший ся в течение десятых долей секунды, вид; на фиг. 2 - схема блока слежения время между импульсами составляет сеза cKopocTbro деформации образна. куиды и минуты. Поэтому практически

Установка оля испытания образцов н все время образец 2 находится под конт» сжатие с контролем скорости деформа- ролем следяшего блока. Устойчивый цро ции образца содержит, силовую раму 1, цесс нагружения сохраняется до достижев которой размещены образец 2 и нагру- ИИЯ обРазцоМ НР пР я о азцом 2 предела прочности. Если жаюший узел в виде самотормозяшейся жесткости нагружаюшего устройства неклиновой пары 3, закрепленный на ра-i достаточно, деформация при разрушении ме 1 корпус 4 с винтом 5. На раме 1 образца 2 поддерживается за счет накопзакреплен также корпус 6, в котором раз- ленной и раме упругой энергии и между мешен гидродомкрат 7, ме ханиэм осаа нагружакяцими импульсами. ки штока 8 гидродомкрата 7 в виде са- Если величина скорости деформации мотормозяшейся клиновой пары 9. арабо- превысит заранее заданную пороговую чая полость 10 гидродомкрата 7 связа- скорость, подается сигнал на клапан 19 на трубопроводом 11 с. источником 12 слива„который соединяет. полость 21 под (насос-пульсатор) периодической подачи бандажом 20 со сливом. Происходит упжидкости. Блок слежения за скоростью ругое восстан вл ни ну р ра ое восстановление внутренних разме деформации образца 2 выполнен в виде ров рамы 1, ч прив р

1 1 что иводит к разгрузке тензометрического датчика 13 деформа-, образца 2 и предотврашению динамичесции и связанных последовательно тенэо-, .кого разрушения. станции 14, суммирующего устройства 15 преобразователя 16 сигналов и системы Величина предварительного сжатия ра17 управления, причем суммирукяцее уст- мы 1 выбирается в зависимости от веройство 15 связано с программным уст - личины деформации образца 2 испытываеройством 18. Блок разгрузки выполнен и мой породы за пределом прочности. У в виде клапана 19 слива с электроприво- очень хрупких пород, для которых предназдом (на чертеже не показан), связанно- начена установка, эта величина составля

ro с блоком слежения (с выходом систе- ет сотые и даже тысячные доли миллимечмы 17 управления)эаскоростью деформа- ра. Для уменьшения внутренних размеров пии, кольцевого бандажа 20„установлен >> рамы 1 На такую величину давление, поного на силовой раме 1, образующего с даваемое под бандаж 20, составит от деней герметичную полость 21, посредств сятков до нескольких сотен атмосфер вом уплотнения 22. Полость 21 связана (величина давления зависит также от

91 120 соотношения наружных н внутренних размеров рамы 1).

Для того, чтобы уменьшить объем сливаемой из-под бандажа 20 жидкости, что приводит к увеличению быстродействия блока разгрузки образца 2, бандаж

20 одевается на раму 1 без зазора.

Высокое быстродействие блока разгрузки обеспечивается также тем, что разгрузка осуществляется упругими си- >0 лами восстановления предварительно сжатой массивной стальной рамы 11.

Независимая работа узла нагружения и. блока контроля скорости деформации образца 2 упрощает обе схемы и увели- 5 чивает надежность и быстродействие.

Сочетание высокой жесткости:установки с контролем скорости .деформации образца 2, обладающей высоким быстродействием позволяет исследовать физико- 20 механические свойства самых хрупких ма териалов за пределом несущей способности и ".позволяет получить для них полную диаграмму напряжениепеформация, включающую Ннспадаюший участок. 3

Формула изобретения

Установка для испытанИя образцов на сжатие с контролем скорости деформа-.

8 6 ции образца, содержащая силовую раму. гидродомкрат, источник давления исто ник периодической подачи жидкости к, гидродомкрату, нагружающий yaeift в виде самотормозящейся клиновой пары, меха ниэм осадки штока.гнцродомкрата, блок слежения за скоростью деформации и блок разгрузки, отличающаясятем, что, с целью повышения производительности, на» дежности и упрощения конструкции устаио ки, блок разгрузки выполнен в ssae кла пана слива, связанного с блоком слеже-. ния за скоростью деформации, кольцевого бандажа, установленного на снловой раме, образующего с ней герметичную полость, соединенную с источником давлЬ ния и клапаном слива.

Источники информации, принятые во .внимание при акспертизе

1. Карташов Ю.М. и др. Методы, аппаратура и результаты исследований: гоонык пород в запредельной области аеформирования. М., БНИЭИуголь, 1978, в с. 8-1 1.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 34 2788657/25-28, кл. Ñ 01 Ì 3/08, 1979. (прототип).

Редактор Н. Бобкова

Составитель В. Макаров

Текрео: C.Ìèãóíoâà корректор M. !1емчнк

Зака;з 1 104/25 Тираж 883 Подписное

В1-ГИИПИ Государственного ксмитета СССР по делам изобретений и открытий,113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 1