Стенд для испытаний групп образцов материалов на длительную прочность Советский патент 1986 года по МПК G01N3/08 E21C39/00 

Изобретение относится к испыта- . тельной технике, к устройствам для испытания групп образцов материалов, в частности образцов горных пород, на ползучесть и длительную прочность при одноосном напряженном состоянии. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения независимого изменения знака и величины нагрузки на каждом образце одновременно испытуемой группы.

На фиг.1 показан стенд для испытаний групп образцов материалов на длительную прочность; на фиг.2 - форми- рователь нагрузки.

Стенд содержит раму 1 с направляющими 2 и упорами 3, пары захватов 4 и 5 для образцов 6 и 7, нагружающи механизм в виде электропривода 8 и связанной с ним бесконечной цепи 9, и формирователи 10 и 11 нагрузки по числу испытуемых образцов 6 и 7. Каж дый из формирователей 10 и 11 нагрузки выполнен в виде статора 12, корпу 13 которого установлен с возможность перемещения в направляющей 2 рамы 1 и связан с захватом Д ротора. 14, установленного в корпусе 13 статора 12 зубчатого колеса 15, закрепленного на валу 16 ротора 14 по оси направляющей 2 и связанного с бесконечной цепью 9, и элемента 17 управления, включенного в цепь питания обмоток статора 12 и ротора 14. Второй за- хват 5 каждого из образцов 6 и 7 закреплен по оси направляющей 2 на упоре 3.

Стенд работает следующим образом. Включают электропривод 8 нагружа- ющег о механизма и приводят в движение цепь 9 с заданной скоростью перемещения. Подают через элементы 17 напряжение в обмотки статора 12 и ротора 14, величины напряжений устанавливаются элементами 17. индивидуально для каждого формирователя 10, 11 в соответствии с требуемыми усилиями на образцах 6 и 7. При подаче тока в обмотки формирователей 10 и 11- на роторах 14 появляются крутящие моменты, направленные в соответствии со схемой подключения и величинами токов в обмотках. Крутящий момент на роторе 14 передается зубчатому колесу 15, а взаимодействие колеса с цепью 9 сообщает корпусу 13 стремление к перемещению вдоль направляющей 2

5

5

0 5 0 5

рамы 1. Крутящий момент, таким образом, преобразуется в осевые усилия на образцах 6 и 7, величины которых зависят от величины крутящих моментов, диаметров зубчатых колес 15, скорости движения цепи 9, направления ее движения относительно направления крутящих моментов. При достижении заданных величин и знаков нагрузки на образцах 6 и 7 остаются постоянными вне зависимости от величин деформаций ползучести образцов. При разрушении одного из образцов 6 и 7 производят отключение электрической цепи его формирователя, крутящий момент на роторе 14 становится равным ну,пю, корпус 13 формирователя легко перемещается вдоль направляющей 2 рамы 1. После установки нового образца подают требуемое напряжение на обмотки формирователя и создают крутящий момент необходимой величины и знака, которьш может быть противоположным. . знаку крутящего момента предыдущего опыта.

Для изменения знака нагрузки на испытуемом образце 6 или 7 изменяют полярность на обмотке формирователя 10 или 11.

Для синхронного изменения нагрузки на всей группе образцов 6 п 7 одновременно изменяют скорость движения бесконечной цепи 9, изменив для этого скорость или направление вращения электропривода 8. При включении формирователя 10 и 11 по схеме двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением уменьшение частоты вращения зубчатого колеса 15, т.е. уменьшение скорости движения цепи 9, приводит к уменьшению крутящего момента и.нагрузки на образце, если формирователь 10 и 11 работает как генера- .тор, и наоборот, крутящий момент возрастает при замедлении движения цепи 9, если формирователь 10 и 11 работает как двигатель.

При пульсирующем изменении скорости движения бесконечной цепи 9 осуществляется режим пульсирующего низкочастотного синхронного нагружения образцов 6 и 7 с одинаковой частотой пульсаций. Индивидуальная пульсация нагрузки на образце создается изменением тока электрической цепи его формирователя.

Таким образом, цля любого из группы одновременно испытуемых образцов

может быть проведена коррекция . по величине нагрузки, знаку и характеру действия нагрузки, причем уровни действующих нагрузок не изменяются с развитием деформаций образцов.

Формула изобретения

Стенд для испытаний групп образцов материалов на длительную прочность, содержащий раму, пары захватов для образцов и нагружающий механизм, связанный с захватами, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения независимого изменения знака и величины нагрузки на каждом образце одновременно испытуемой группы, он снабжен размещёнными

на раме формирователями нагрузки По числу образцов, -в раме вьтолнены на- правляюпще с упорами для одного из каждой пары захватов, а нагружающий механизм выполнен в виде электропривода, связанного бесконечной цепыг, с формирователями нагрузки, при этом каждый из формирователей нагрузки выполнен в виде статора, корпус которого установлен с возможностью перемещения в направляющей раме и соединен со вторым захватом данной пары, ротора, установленного в корпусе статора, зубчатого колеса, закрепленного на валу ротора по оси направляющей и связанного с бесконечной цепью, и элемента управления, включенного в цепь питания обмоток статора и ротора.

/5

f6 / f2 13

I J

9

Редактор Н.Горват

Составитель В.Тальвайш

Техред А.Кравчук Корректор И.Эрдейи

Заказ 7060/48Тираж 778 Подписное

ВНРШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2