Установка для физико-механических испытаний материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N3/08 E21C39/00 

щения, связанный через втулку 6 со средством осевого перемещения захватов 2 j выполненным в виде направляющих стержней 5,. установленных параллельно общей оси захватов 2, На стержнях 5, соединенных с захватами 2, установлены червячные винты 7, сцепленные с червячными колесами (ЧК) 8, размещенными на К 1. Для каждого ЧК 8 имеются тормозные приспособления , выполненные в виде диска, связанного с ЧК В, и колодки 9, установленной над диском, Дпя переИзобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов, в частности горных пород, на прочность под действием неравномерно распределенной по длине образца нагрузки и исследованию физико-механических свойств образцов под нагрузкой.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения постоянства нагрузок при развитии деформации ползучести на участках нагружения образца

На чертеже показана установка дпя физико-механических испытаний материалов.

Установка содержит корпус Ь, кольцевые захваты 2, закрепляемые на боковой поверхности образца 3 испытуемого материала, привод 4 вращения, установленный на корпусе 1, средство осевого перемещения кольцевых захва- тов 2, выполненное в виде направляющих стержней 5, установленных параллельно общей оси захватов 2 с возможностью вращения вокруг этой оси и связанных через втулку 6 с приводом 4 вращения , червячных винтов 7, установленных на направляющих стержнях 5 с возможностью осевого перемещения и соединенных с захватами 2 червячных колес 8, установленных на корпусе. 1 с возможностью вращения к сцепленных с червячными винтами 7, и тор мозных приспособлений для каждого червячного колеса 8.

05561

мещения колодки 9 имеется винт 10, между которым и колодкой 9 размещена пружина 11, Включают привод 4, который передает вращение через стержни 5 винтам 7 и ЧК 8. Дпя нагруже- ния образца 3 создают сопротивление вращению ЧК 8, величина которого определяется трением между дисками и .колодками 9. Регулируя степень сжатия пружин 11 с помощью винтов 10, получают неравномерное распределение нагрузки по участку образца.3. I 3.п. ф-лы, 1 ил,

Каждое из тормозных приспособлений выполнено в виде диска (не показан), соединенного с червячным коле- qoM 8, колодки 9, установленной над

диском с возможностью перемещения,- винта IО для перемещения колодки 9 и пружины 11, размещенной между винтом 10 и колодкой 9;

Дпя центровки червячных винтов 7

служат дополнительные червячные колеса 12, -установленные .на корпусе 1 . Установка снабжена буровым приспособлением 13 и другими средствами (не показаны) .для воздействия и наблюде-.

ния за образцом 3 испытуемого материала .

Установка работает .следующим образом.

Испытуемый образец 3 закрепляют в

захватах 2, которые соединяют с червячными винтами 7. При работе установки включают привод 4 вращения и не выключают его до окончания наблюдений за образцом 3. Вращение втулки 6 посредством направляющих стерж- ней 5 сообщается червячным винтам 7 вращение последних приводит к вращению червячных колес 8. При отсутствии сопротивления вращению колес 8

червячные винты 7 не имеют осевого перемещения, захваты 2 неподвижны в осевом направлении и вращаются вместе с образцом 3, не создавая нагрузки на нем. Для нагружения образца 3

с помощью тормозного приспособления создают сопротивление вращению каждого отдельного колеса 8. Для этого

313

вращают винт 10 и приводят в соприкосновение колодки 9с дисками, соединенными с соответствующими колесами 8. Сила трения, возникающая между колодкой 9 и диском,- создает со- противление вращению колес 8, При появлении сопротивления вращению червячные винты 7 вынуждены при своем вращении преодолевать это сопротивление и при этом стремятся пере- мещаться вдоль направляющих стержней 5. Это стремление выражается в создании на образце 3 осевых нагрузок , величины которых различны на каждом червячном колесе 8 и опреде- ляются величинами сопротивления вращению червячных колес В. Величины сопротивления вращению червячных колес 8 определяются силой трения между дисками и колодками 9 и регулиру- ются величиной деформации пружин 11, Индивидуально регулируя степень сжатия каждой пружины I с помощью винтов 10, получают неравномерное распределение нагрузки по участкам образца 3. После достижения заданных нагрузок вращение втулки 6 с червячными винтами 7 и образцом 3 продолжается с прежней скоростью, образец 3 находится при действии постоянных неравномерно распределенных по длине нагрузках. С помощью бурового приспособления 13 производят обследование образца 3, например бурят шпур и замеряют энергозатраты при . прохождении участков-с различными уровнями нагрузки, а затем наблюдают за деформацией стенок шпура на различных участках его длины. С течением времени-в образце 3 развивают- ся деформации ползучести, приводящие к взаимным перемещениям червячных винтов 7 г Однако осевые перемещения червячных винтов 7 не приводят к изменению создаваемых ими уси- ЛИЙ на образце 3 так как усилия, по- прежне му зависят только от сопротивления вращению червячных колес 8, которые со временем не меняются. При необходимости изменить уровни на

грузки на одном или нескольких участках образца 3 производят дополнительное деформирование пружин Ь. Таким образом,обеспечивается длительное, поддержание неравномерно р спределен ных нагрузок при развитии деформаций образцов.

Формула изобретения

1.Установка для физико-механических испытаний материалов, содержащая корпус, кольцевые захваты, предназначенные для закрепления на боковой поверхности образца испытуемого

материала по числу участков нагруже- ния, средства осевого перемещения кольцевых захватов и прийод вращения, установленйый на корпусе, о т- личающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения постоянства нагрузок при развитии деформации ползучести на участках нагружения образца, средство осевого перемещения кольцевых захватов выполнено в виде направляющих стержней, установленных параллельно общей оси захватов с возможностью совместного вращения относительно этой оси и соединенных с приводом вращения, червячных винтов, установленных на направляющих стержнях с возможностью осевого перемещения и имеюшзэх осевые отверстия, в которых закреплены кольцевые захваты, червячных колес, установленных на корпусе с возможностью вращения и соединенных с червячными винтами, и тормозных приспособлений для каждого червячного колеса.

2. Установка по п. 1, о т л и - чающаяся тем, что каждое из тормозных приспособлений выполнено

в виде диска, соединенного с червячным колесом, колодки, установленной над диском с возможностью перемещения , винта для перемещения колодки и пружины, размещенной между винтом и колодкой.

Изобретение касается испытания материалов, в частности горных пород, на прочность под действием неравномерно распределенной по длине образ-, да 3 нагрузки. Цель - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения постоянства нагрузок при развитии деформации ползучести на участках нагружения образца 3. Установка содержит корпус (К) 1 и кольцевые захваты 2, закрепленные на боковой поверхности образ- ца 3. На К 1 установлен привод 4 враУ у w ооо / х о ««м ..... .,... frrt t -: +t- ), ., Л- - - У У7 - -У iy- - 1- .--V-- -i- : -+- tт (Л с