Устройство для испытания образца на кручение Советский патент 1983 года по МПК G01N3/22 

Изобретение относится к испытательн технике, в частности к устройствам для испытания образцов горных пород, грунтов, строитешзных материалов и т. п. на кручение,Известно устройство для кспыгашш на кручение, состоящее из нягрухающего механизма и захватов, методу которыми закреплен специальной формы с четырехгранными или шестигранными торцами ,при этом крутящий момент создается путем взаимного поворота захватов С1 1 Недостатками устройства являются сложность изготовления образца специаль ной , а также невозможность получения напряженного состояния кручения с одновременным приложением сдвигающих нагрузок в нескольких исследуем сечениях образца. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для испытания образца на кручение, содержащее нагружающий механизм, кольцевые захваты образца и гибкие тяги, соединен ные одними концами с захватами, а другими с нагружающим Механизмом, которы выпблнен в ввде пресса, преобразующего поступательное перемещение траверс и гибких тяг в крутящий момент относительно оси образца С 2 , Недостатокизвестного устройства заключается невозможностью полунения напряженного состояния кручения с одновременным приложением сдвиговых нагрузок в нескольких исследуемых сечениях образца, что ограничивает его технически возможности. Цеяь изобретения - расширение техноло-щ цевых гических возможностей путем создания ра личных соотношедий между напряжениями кручения и сдвига одновременно в нескольких плоскостях, перпендикулярных оси образца. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания образца на кручение, содержащем нагружающий механизм, кольцевые захваты образца и гибкие ги, соединенные одними концами с захватт и, а другие - с нагружающим механизмом, нагружающий механизм выполнен в виде поворотного стола, на котором концентрично оси его вращения закреплен торец одного из захватов образца, привода вращения стола, набор стерж;ней, установленных перпеадикударно плоскости стола вокруг оси его вращения, к грузов по числу т$п, установленных на соответствукяшх стержнях с возможностью перемещ шя под действием центробежной силы, а тяги связаны с грузами и огибают соответствующие стержни. На фиг. I показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 - то же, вад сверху. Устройство содержит нагружающий механизм в ввде поворотного стола I, на котором концентрично его оси вршсешш. закреплен торец кольцевого захвата 2 образца 3, привод (не показан) вращения, стола I, набор стержней 4, установленных перпевдикулярно плоскости стола I вокруг оси его вращения, грузы 5 и 6, тяги 7 и 8, огибающие стержни 4 и соединенные одними концами с кольцевыми захватами 9 и 1О, установленными на образце 3 в исследуемых сечениях, а другими с соответствующими грузами 5 и 6, установленными свободно на площадках И, вьшолненных с упорами. Образец 3 крепится жестко в кольцевых захватах 2, 9 и Ю с помощью клеящего вещества 12, Устройство работает следующим образом. При включении привода вращения стола I грузы 5 и 6 от действия центробежной силы посредством тяг 7 и 8 соэдают усилие на образце 3, пропорциональное весу грузов 5 и 6 и скорости вращения стола I, УСИЛИЯ, развиваемые в тягах 7 и 8, раскладываются с помощью стержней 4 на сдвиговые усилия, направленные по радиусу образца 3, и на усилия, направленные по касательной к точке крепления тяг 7 и 8 на кольцевых захватах 9 и 10, создающие крутящие моменты на образце 3, Усилия на кользахватах 9 и Ю определяют по величине натяжения соответствующих тяг 7 и 8 силоизмерктеяями (не показаны) и пересчитываются в крутящий момент и сдвиговые нагрузки с учетом угла наклона тяг 7 и 8 относительно 1точек их крепления на кольцевых зах|Ватах 9 и Ю. Повыщением скорости вращения стола t образец 3 доводится до разрущения по одной из исследуемых . плоскостей. Разлету грузов 5 и 6 щзепятствуют упоры площадок 11. Количество плоскостей сдвига на исследуемом образце может быть произвольным и зависит от количества кольцевых захватов и тяг. Величина и направление крутящих моментов, а также соотношение их со сдвиговыми нагрузками определяется соответствующим подбором веса грузов и положением (угол наклона) тяг

относительно точек креплешга тяг в звхввтах и соответствующего стераош, который огибается тягой.

Предлагаемое устройство позволяет получать напряженное состояние чистого

TJ 1O4038O

одвига по нескольким плоскостям и направлеюшм с различными величинши сдв1гающих напряжений, частого кручения по нескольким плоскостям, а также промежуточные сочетания сдвигов и ,кручений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА НА КРУЧЕНИЕ, содержащее нагружающий механизм, кольцевые эахваты образца и гибкие тяги, соедй . , 3 . ненные одними концами с захватами, а другими - с нагружающим механизмом, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем создания различных соотношений менаду напряжениами кручения и сдвига одновременно в нескольких плоскостях, перпендикулярных оси образца, нагружающий механизм выполнен в виде поворотного стола, на котором концентрйчно оси его вращения зйсрвгаюкторец одного из захватов образца, привода.. |Вращенин стола, набора стер жней, установпеи. jKbjx перпендикулярно плоскости стола вокруг оси его вращения, и грузов по числу тяг, установленных на соответствующих стерне- g нях с возможностью перемещения под (Л действием центробежной сиш,, а тяги связаны с грузами и огибают соответству кяцие стержни. f2

/

Фиг, 2