Установка для изучения баланса энергии в системе "нагружающее устройство-образец" при разрушении образца Советский патент 1983 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к нагрузо .ному оборудованию для фиэико-мехаг нических испытаний материалов, например горных пород. Известно устройство для оценки сопротивляемости- материалов хрупкому разрушению, содержащее силовую раму, установленные на ней силовозбудитепь, упругий элемент, элемент, передаюций нагрузку на образец, установленный параллельно упру)вому элементу ограничитель и блок для измерения деформации l. Недостатком устройства является низкая точность результатов испытания, что вызвано наличием в конструкции ограничителя, котрр|Ый ограничивае действие упругого элемента, что приводит к тому, что упругий элемент начинает передавать накопленную в нем энергию разрушшощемуся образцу только после того, как несущая способность образца снизится на какую-то величину, и взаимодействие упругого элемента происходит уже с разрушенным образ цом. , 1(аиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаеч мому результату является установка для изучения баланса энергии B;i системе нагружаквдее устройство образец при раарушении образца, содержащая жесткую раму, закрепленный на ней гидромеханический приврд В виде гидродомкрата и механизма осад ки шток;а гидродомкрата, связанный с приводом пульсатор, нагружающую самотормозя1цуюся клиновую пару, оди из клиньев которой связан с гидродомкратом, а другой установлен с возможностью перемещения в нaпpaвлe НИИ деформации образца, и акселерометр 2. Недостатком установки является низкая точность определения величин энергии, так как конструкция установки содержит клиновую пару, которая имеет большие контактные поверх ности между клиньями. Один из клиньев выполнен в виде сплошного цилиндра. Цель изобретения - повышение точ ности определения величин энергии. Поставленная цель достигается тем, что в установке для изучения баланса энергии в системе нагружаю .щее устройство - образец, при разру шении образца, содержащей жесткую раму, закрепленный на ней гидромеханический привод в. виде гидродомкрата и мез анизма осадки штока гидоо домкрата, связанный с приводом пуль сатор, нагружающую самотормозящуюся клиновую пару, один из клиньев KOTo рой. связан с гидродомкратом, а другой установлен с. возможностью перемещения в направлении деформации образца, и акселерометр, один из клим-Ньев выполнен в виде упругого стакана, дно которого служит местом для размещения образца. На чертеже представлена установка для изучения бгшанса энергии в системе нагружаю11.ее устройство - образец при разрушении образца. Установка содержит жесткую раму 1 На закреплен гидромеханический привод в виде гидродомкрата 2 и механизма 3 осадки штока 4 гидродомкрата 2. С гидромеханическим приводом связан пульсатор 5, на гидродомкрате закреплен один из клин&ев 6 самотормозящейся клиновой пары 7, а другоЛ клин выполнен в виде упругого стакана 8 с дном 9,которое СЛУЖИТ местом для размещения образца 10. Внутри стакана 8 размещён акселерометр 11. Установка- работает следумцим образом. . Образец 10 Устанавливают на дно 9 упругого стакан-а 8. Затем с помо-. щью гидромеханического привода нагружают образец 10 до предела нерущей способности. После достижения предела прочности дальнейшее деформирование и разрушение образца 10 идет за счет энергии, накопленной в упругом стакане 8, величина которой известна на основании расчета или тарировки. В процессе разрушения образца 10. |за счет энергии упругого стакана 8 ;с помощью акселерометра 11 измеряет;ся величина ускорения дна 9 упругого стакана 8, имеющего, известную массу Это позволяет определить величину кинетической энергии движущей сося дна 9. Разница,между величиной энергии, запасенной в упругом стакане 8 перед разрушением и величиной кинетической энергии, полученной путем измерения с помощью акселерометра 11 равна энергии, затраченной на разрушение образца 10. Упругая энергия, накапливаемая при этом в нагружающей системе установки., по сравнению с энергией, необходимой для разрушения образца 10, поэтому, освобождаясь, при разрушении, она не оказывает влияния на измеряемые величины. Применение данной устано вки позолит повысить точность определения, еличин энергии в системе нагружаюее устройство - образец при разушении образца, а также позволит роизводить исследования с наиболее, рупкими материалами. Определение нергоемкости процессов хрупкого азрушения, а также изучение процесса перераспределения энергий при разрушении материала необходимо для решения вопросов, связанных с прогнозом и предотвращением горных уда,ров, внезапных выбросов, угля породы и газа а также землетрясений..

УСТАНОВКА ДЛЯ.ИЗУЧЕНИЯ Бит ЛАНСА ЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕНАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО - ОБРАЗЕЦ,ПРИ РАЗРУШЕНИИ ОБРАЗЦА, содержащая жесткую раму, закрепленный на ней гидромеханический привод в виде гидродомкрата и механизма оссшки штока гидродомкрат-а, связанный с приводом пульсатор, нагружающую самотормозящуюся клиновую пару, один из клиньев которой связан с гидродомкратом, а другой установлен с возможностью перемещения в направлении деформации образца, и акселеромет, отличающаяся тем, что, с целью повьииения точйости определения величин энергии, ОДИН:: из клиньев выполнен в виде упругого стакана, дно которого служит местом для равмещения испытуемого образца,.