Многообразцовая установка для испытания на длительную прочность Советский патент 1987 года по МПК G01N3/08 E21C39/00 

ные на раме 1 захваты 2 и 3 прикреплены гибкими тягами 9 к соответствующим рычагам на различных расстояниях от.оси вращения в соответствии с заданным распределением деформаций на образцах. Кольца 12 поочередно

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания групп образцов различных материалов, в частности горных пород, на длительную прочность при одноосном напряженном состоянии.

Цель изобретения - повышение достоверности испытаний путем снижения влияния трения частей установки и инерционных .сил на уровни нагрузки при развитии деформаций ползучести, а также исследование силового взаино- действия образцов при развитии деформаций ползучести.

На Ф.ИГ.1 показана многообразцовая установка для испытания на длительную прочность, вид сверхуj на фиг,2 - то же, вид сбоку-.

Установка содержит раму , захваты. 2 и 3 для образцов 4, вертикально установленный вал 5, привод 6 Bpanie- ния, соединенный с валом 5, пары рычагов 7 и 8, установленных с возможностью вращения относительно оси вала 5 и соединенных гибкими тягами 9 с захватами 2 и 3, втулки JO, последовательно закрепленные посредством шпонок II на валу 5, кольца 12 по числу втулок 10, установленные на валу 5 с возможностью свободного вращения относительно оси вала 5, и тормозные приспособления 13 с регу.пн- руемым усилием торможения, установленные на раме I в плоскостях размещения колец 12. В каждой паре рычагов 7 и 8 рычаг 7 закреплен на втулке 10, а другой рычаг 8 - на кольце 12.

Кроме этого, установка снабжена дополнительным набором пар рычагов по числу взаимодействующих образцов 4, -14 и 15, закрепленных на втулках .JO и кольцах 12. Захваты 2 и 3 образцов 4, 14 и 15 прикре глены гибкими

нагружают тормозними усилиями. Усилие, создаваемое силой трения на каждом из образцов 4, 14 и 15, .зависит от их способности к развитию деформаций -и от их положения относительно оси вращения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

5

0

5

0

5

тягами 9 к соответствующим парам рычагов на различных расстояниях

.от оси вала 5 в соответствии с заданными распределениями деформаций на образцах 4, 14 и 15. Каждое тормозное приспособление 13 состоит из силовой пружины 16, регулировочного винта 17 и тормозной колодки 18, взаимодействуюп1;ей с наружной поверхностью кольца 2.

Установка работает следующим образом .

Bкhючaют привод 6 и приводят во . вращение вал 5 вместе с закрепленными на нем втулками 10 с рычагами 7. Последние через,гибкие тяги 9, за-, хваты 2, образцы 4, 14 и 15 и захваты 3 с их гибкими тягами 9 вовлекаi- ют во вращение кольца 12. При достижении заданной скорости вращения (несколько оборотов в минуту) поочередно нагружают кольца I2 тормозными

.усилиями, для чего вращением винтов 17 через пружину 16 поджимают тормозные колодки i 8 к боковым поверхностям колец 12. При появлении сопротивления вращению колец 12 на образцах 4, 14 и 15 появляются растягивающие усилия / увеличиваю1диеся пропорционально усилию торможения со стороны колодок 18. При этом, если на каждой паре втулка 10 - кольцо 12 установлено по одному образцу 4, то нагрузка на нем зависит только от усилия торможения кольца 12, и для испытания группы образцов 4 при различных уровнях нагрузок каждое из колец-12 тормозится ин;щвидуальными усилиями путем изменения степени поджатия

пружин 16. При достижении заданных усилий на образцах 4 вращение вала 5 продолжают с прежней посто.янной скоростью и образцы 4 находятся под действием постоянных нагрузок. В

момент появления и при развитии деформаций ползучести рычаги 7, закрепленные на втулках 10, продолжают вращаться с прежней скоростью, а скорость вращения колец 12 уменьшается на величину скорости ползучести образцов 4. Однако скорость вращения .колец 12 значительно выше скорости поляучести образцов 4, поэтому изменение скорости вращения колец 12 на столь малую величину не приводит к заметному изменению силы трения между кольцами 12 и колодками 18, а значит не изменяется и нагрузка на образцах 4. Развитие деформаций ползучести или разрушение отдельных образцов 4 при одиночном их размещении на каждой паре втулка 10 - кольцо 12 не влияет на процессы ползучести остальных образцов 4, Так производится испытание группы образцов в режиме без силового взаимодействия, при постоянстве нагрузки на образцах вне зависимости от величины и скорости деформации ползучести

Для исследования силового взаимодействия образцов при развитии деформации ползучести на каждой паре втулка 10 - кольцо I2 между парами рычагов 7 и 8 на различных расстояниях от оси вала 5 устанавливают группы образцов 4, 14 и 15. После включения привода 6 и разгона втулок 10 с кольцами 12 до заданной скорости вращения каждое из колец 12 нагружают заданн.ым усилием трения путем деформирования пружин 16 винтами 17. Усилие, создаваемое силой трения на каждом кольце 12, раскладыва- ется на все размещенные на нем образцы 4, 14 и 15, Величины усилий на каждом из образцов 4, 14 и 15 зависят от способности,их к развитию де

формаций-, от их положения относитель- г захватами, и привод вращения, устано оси вращения. При .ускоренном раз-, витии деформаций на одном из образцов он уходит из-под нагрузки и осуществляется пригружение остальных образцов, соседних с ним по кольцу 12, однако возможность ухода из-под нагрузки зависит не только от способности к развитию деформации, но и от расположения данного образцй относительно оси вращения: .чем даль,ше .образец расположен от оси вращения вала 5, тем большие требуются деформации для ухода образца- из-под

нагрузки. Пригружение остальных об50

55

новленньш на раме, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний путем снижения влияния трения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при развитии деформаций ползучести, она снабжена вертикаль- но установленным валом, соединенным с приводом вращения, втулками, последовательно закрепленными на валу, кольцами по числу втулок., установленными на валу с возможностью свободного вращения в плоскости вращения втулок, и тррмозными приспособ

55634

разцов вызывает ускоренный рост их

O

5

0

5

0

Q

5

деформаций и их уход из-под нагрузки.

Таким образом, в процессе опыта идет постоянный сшювой обмен в группах испытуемых образцов 4, 14 и 15,- приводящий к постоянному приросту и спаду усилий и деформаций на них и регулирующийся механическими свойствами самих образцов. При разрушении отдельных образцов 4, 14 и 15 в группе остальные образцы, расположенные в той же паре втулка 10 - кольцо 12, воспринимают -потерянную нагрузку разрушившегося образца, но это не отражается иа других группах образцов, расположенных на других парах втулка - кольцо.

Выбор скорости вращения втулок 10 определяется конструкцией и материалами тормозного приспособления 13 с учетом стабагтьности теплового режима на трущихся поверхностях ко- лодка 18 - кольцо 12. При применении тормозных колодок 18, используемых в тормозах транспортных средств, число оборотов втулок I О составляет несколько едирдац в минуту. Такая скорость вращения на несколько десятичных порядков вьше скорости относительного поворота рычагов 7 и 8 при деформации ползучести, что обеспечивает отсутствие изменения силы трения и нагрузки на образце при изменении скорости ползучести материала образца.

Формула изобретения

1. Многообразцовая установка для испытания на длительную прочность, содержащая раму, захваты для образцов, пары рычагов, установленные с возможностью вращения вокруг общей оси и соединенные гибкими тягами с

0

5

новленньш на раме, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний путем снижения влияния трения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при развитии деформаций ползучести, она снабжена вертикаль- но установленным валом, соединенным с приводом вращения, втулками, последовательно закрепленными на валу, кольцами по числу втулок., установленными на валу с возможностью свободного вращения в плоскости вращения втулок, и тррмозными приспособ5

лениями с регулируемым усилием торможения, установленными на раме в плоскостях размещения колец, при этом один из рычагов каждой пары закреплен на втулке, а другой - на кольце.

2. Установка по п. I, отличающаяся тем, что, с целью исследования силового взаимодейст055636

ВИЯ образцов при развитии деформаций ползучести она снабжена дополнительным набором пар рычагов по числу взаимодействующих образцов, закреп5 ленных на втулках и кольцах, и захваты прикреплены к рычагам гибкими тягами на различньгх расстояниях от оси вращения в соответствии с заданным распределением деформаций на

О образцах.

Составитель В.Тальвойш Редактор А.Козориз Техред Н.Глущенко

Заказ 1421/40 Тираж 777Подписное

ВПИШИ 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

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - повышение достоверности испытаний рбразцов различных материалов на прочность путем снижения влияния трения частей установки и инерционных сил на уровни нагрузки при развитии деформаций ползучести. Для этого на раме 1 вертикально установлен вал 5, соединенный с приводом вращения. На валу 5 последовательно закреплены втулки-и расположены кольца 12 по числу втулок, В плоскостях размещения колец 12 на раме I установлены тормозные приспособления с регулируемым усилием торможения. Внутри колец 12 размещены пары рычагов 7 и 8, вращающихся вокруг оси вала 5. При этом один из рычагов каждой пары закреплен на втулкеj а другой - на кольце 12. Для исследования силового взаимодействия образцов при развитии деформаций ползучести установка имеет дополнительный набор пар рычагов по числу взаимодействующих образцов 4, 14,и 15, закрепленных на втулках и кольцах 12.-УстановленfPu3,1 J6 17 СО О СП СП 15