Установка для деформации образцов материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N3/20 E21C39/00 

ния захватов привода 18 вращения вала 15 и разъемных гаек 19 с закрепленныг ми на них роликами (Р) 20 - 22, установленными на валу 15. При этом участки 16 и 17 расположены напротив Г 11 - 13. С захватами 2-7 взаимодействуют Р 20 - 22, диаметры которых определяются заданной величиной амплитуды колебаний. Для деформирования ИО 9 гайку с Р 22 подводят к резьбовому соединению на валу 15. Гайка 19 с Р 22 перемещается, и Р 22 вступает в кЭнтакт с захватом 5 и изгибает

1

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для исследования деформационных свойств образцов различных материалов, в частности горных пород и элементов крепи, при испытании на изгиб.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем исследования демпфирующих свойств группы взаимодействующих образцов при многократном возбуждении колебаний на различных образцах.

На фиг.1 показана схема установки для деформации образцов материалов; на фиг.2 - разъемная гайка.

Установка содержит станину 1, пары захватов 2иЗ, 4и5р6и7 для образцов 8 - 10, грузы II - 13, закрепленные соответственно на захватах 3, 5 и 7, стяжные планки 14 для соеди- нения образцов 8 - 10 и механизм на- гружения, выполненный в виде вала 5, установленного на станине 1 в плоскости размещения захватов 2-7 и имеющего резьбовые участки 16 и чередую- щиеся с ними гладкие участки 17, диаметр которых меньше, чем участков 16, привода 18 вращения вала 15, установленного на станине 1, и разъемных гаек 19 с роликами 20 - 22, установ- ленных на валу 15. Захваты 2, 4 и 6 закреплены на станине 1. Ролики 20- 22 предназначены для взаимодействия с захватами 3, 5 и 7, а их диаметры определяются величиной предельной де- формации образцов 8-10. Разъемные гайки 19 состоят из двух частей

ИО 9. Стяжные планки 14 передают изгибающую деформацию на соседние ИО 8 и 0 и деформируют их изгибом на участках от захватов 2 и 6 до соот- ветствующих планок 14. После наибольшего -отклонения захват 5 соскальзывает с Р 22 и система трех ИО 8-10, трех Г 11-13 и двух планок 14 приходит в колебательное движение с затуханием колебаний. Параметры колебаний измеряются на различных участках ИО 8-10 между захватами 2, 4 и 6 и планками 14. 2 ил.

(фиг.2), соединенных шарнирами 23 и стянутых винтами 24. На станине.1 под валом 15 установлена направляющая 25 с участками 26 для сборки гаек 19. При необходимости на установке закрепляются шаблоны 27 для задания деформации образцов .

Установка работает следующим образом.

Схема сборки группы образцов зависит от задач исследования, от реальной моделирующей схемы силового соединения элементов в конструкции. На схеме с неравноконсолъным закреплением группы из трех образцов 8-10 с неравномерными присоединенными массами (фиг.1) наибольшую консоль имеет образец 8, наибольшую присоединенную массу - образец 10. Неравенство консолей задается расположением стяжных планок 14 по длине образца, неравенство масс - различием грузов 11- 13, прикрепленных к захватам 3,5 и 7.

В предлагаемом закреплении образцов 8-10 модешируется работа перепускных полков сброса руды с верхнего на нижний этаж, на откаточный штрек. Полок представляет собой несколько консольных площадок, соединенных друг с другом. Куски руды падают поочередно с верхней на нижнюю площадку, от чего вся система работает в режиме многократного возбуждения колебаний. Изгиб зависит от веса кусков и изменяется в широких пределах.

Включают 1 ривод 18 и приводят во вращение вал 15. Порядок деформиро313

вания образцов 8-10 зависит от задачи исследования и от реальной схемы нагружения. Для деформирования образца 9 гайку 19 с роликом 22 подводят к резьбовому участку на валу 15, резьба гайки 19 входит в зацепление с резьбой вала 15 и гайка 19 с ролиг ком 22 перемещается слева направо по фиг.1, ролик 22 вступает в контакт с захватом 5 и изгибает образец 9. Стяжные планки 14 передают изгибающую деформацию на соседние образцы 8 и 10 и деформируют их изгибом на участках от захватов 2 и 6 до соответству- ющих планок 14. После наибольшего отклонения захват .5 соскальзывает с ролика 22 и система из трех образцов 8- 10, трех грузов 11-13 и двух планок 14 приходит в колебательное движение с затуханием колебаний. Параметры процесса колебаний (частота, амплитуда) измеряются отдельными приспособлениями (не показаны) на различных участках образцов 8-10 между захва- тами 2, 4 и 6 и стяжными планками 14. В это время гайка 19 с роликом 22 продолжает перемещение вдоль винта до следующего гладкого участка 17, на котором движение ее прекращается После полного затухания колебаний раскручивают винт 24 и снимают гайку с . роликом 22 с вала .15 или подводят ее к следующему резьбовому участку 16 на котором перемещение гайки 19 вызывает деформирование образца 10 роликом 22. Затем в действие приводится гайка 19 с роликом 21, который поочередно или в заданном порядке нагружает образцы 8-10 в группе до деформа- ц;ии больщей, чем при нагружении роликом 22, так как диаметр ролика 21 больше диаметра ролика 22. После этого такие же измерения проводят с использованием ролика 22, наибольшего по диаметру и производящего поэтому наибольшую деформацию образцов 8-10. Увеличение деформации образцов 8-10 увеличивает начальную амплитуду колебаний. Во всех случаях регистрируют параметры затухающих колебаний и по их изменениям известными способами определяют демпфирующие свойства силовой системы. Удаляют планки 14 и повторяют программу без взаимного

о

5

85

влияния образцов 8-10 с использованием шаблонов 27 различной формы, с использованием различных присоединенных масс, а также при другом расположении стяжных планок 14, В результате получают полные сведения о демпфирующих свойствах материала и системы силовых элементов из этого материала, что и используется при выборе материала и конструкции системы, работающей при повторных возбуждениях коле- баний. Лучшие те материалы и такое соединение элементов в конструкции, при которых получается наиболее быстрое затухание колебаний, приводящее к наименьшему по амплитуде и продолжительности сотрясению массива.

Формула изобретения

Установка для деформации образцов материалов, содержащее станину, пару захватов для образца, один из которых закреплен на станине, груз, закрепленный на втором захвате, и механизм нагружения, отличают . щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем исследования демпфирующих свойств группы взаимодействующих образцов при многократном возбуждении колебаний на различных образцах, она снабжена дополнительными парами зах-. ватов по числу дополнительных образцов , у которых один из каждой пары захватов закреплен на станине/ дополнительными грузами, закрепленными на вторых захватах дополнительных пар, и стяжными планками, предназначенными для соединения образцов, а механизм нагружения вьшолнен в виде вала с чередующимися резьбовыми и гладкими, меньшими по диаметру, чем резьбовые, участками, установлейного на станине в плоскости размещения захватов привода вращения вала и разъемных гаек с закрепленными на них роликами, установленных на валу, при этом резьбовые участки вала располо- . жены напротив груза, а ролики предназначены для взаимодействия с захватами и имеют диаметры, определяемые заданной величиной амплитуды колебаний.

Редактор И. Шулла

Составитель В. Тальвойш

Техред А.Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 3824/38 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

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

Физ.2

Изобретение относится к области испытательной техники. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем исследования демпфирующих свойств группы взаимодействующих испытуемых образцов (ИО) при многократном возбуждении колебаний на различных ИО. Установка имеет па ры захватов 2,3; 4,5 и 6,7 по числу ИО 8 - 0. Один из каледой пары захва- ,4 и 6 закреплен на станине 1. На захватах 3,5 и 7 закреплены соответственно грузы (Г) 11,12 и 13, Для соединения ИО 8 - 10 имеются стяжные планки 14. Механизм нагружения ИО выполнен в виде вала 15 с чередующимися резьбовыми 16 и меньшими по диаметру гладкими 17 участками, установленного на станине I в плоскости размещен. ш со со to 00 ел